2016-2017高中物理 第四章 电磁感应（第4课时）习题课：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用课时作业 选修3-2.doc

第4课时　习题课：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。) 1．长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图1甲所示。长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示。规定沿长直导线方向向上的电流为正方向。关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) 图1 A．由顺时针方向变为逆时针方向 B．由逆时针方向变为顺时针方向 C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 解析　将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下： 时间段 长直导线 中电流 线框中 磁通量 感应电流 的磁场 感应电流 的方向 0～ 向上， 逐渐变大 向纸里、 变大 垂直纸 面向外 逆时针 方向 ～ 向上， 逐渐变小 向纸里、 变小 垂直纸 面向里 顺时针 方向 ～ 向下， 逐渐变大 向纸外、 变大 垂直纸 面向里 顺时针 方向 ～T 向下， 逐渐变小 向纸外、 变小 垂直纸 面向外 逆时针 方向 综上分析，可知选项D正确。 答案　D 2．如图2所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙移至相同高度H处同时由静止释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(　　) 图2 A．三者同时落地 B．甲、乙同时落地，丙后落地 C．甲、丙同时落地，乙后落地 D．乙、丙同时落地，甲后落地 解析　在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流，由“来拒去留”可知，答案选D。 答案　D 3．如图3所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　) 图3A．FT1mg，FT2mg B．FT1mg，FT2mg C．FT1mg，FT2mg D．FT1mg，FT2mg 解析　当圆环经过磁铁上端时，磁通量增大，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有FT1mg。当圆环经过磁铁下端时，磁通量减小，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有FT2mg，所以只有A正确。 答案　A 4．如图4所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是(　　) 图4A．同时向左运动，两环间距变大 B．同时向左运动，两环间距变小 C．同时向右运动，两环间距变大 D．同时向右运动，两环间距变小 解析　磁铁向左运动，穿过两环的磁通量均增加。根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量增加，所以两者都向左运动。另外，两环产生的感应电流方向相同，依据安培定则和左手定则可以判断两个环之间是相互吸引的，所以选项A、C、D错误，B正确。 答案　B 5．如图5所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则(　　) 图5A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动 解析　不论磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量变大，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确。 答案　BD 6．如图6是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是(　　) 图6A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 解析　当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，同理可知，开关由闭合到断开瞬间，钻头M向左运动，故A项正确，B项错误；当开关S已经是闭合的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确，D项错误。 答案　AC 7．如图7所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合金属线框abcd共面，第一次将金属线框由位置平移到位置，第二次将金属线框由位置翻转到位置，设两次通过金属线框截面的电荷量分别为q1和q2，则(　　) 图7A．q1q2 B．q1＝q2 C．q1q2 D．q1≠0，q2＝0 解析　由法拉第电磁感应定律＝n、＝和q＝Δt可得q＝n。设金属线框在位置时，通过金属线框的磁通量为正，且数值为Φ1