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1、课时跟踪检测（三）课时跟踪检测（三） 楞次定律的应用楞次定律的应用 一、单项选择题一、单项选择题 1.如图所示，如图所示，MN、 PQ 为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于 导轨平面的匀强磁场 为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于 导轨平面的匀强磁场(图中未画出图中未画出)， 导体， 导体 ab、 cd 与导轨有良好的接触并能 滑动，当 与导轨有良好的接触并能 滑动，当 ab 沿导轨向右滑动时，则沿导轨向右滑动时，则( ) Acd 向右滑动向右滑动 Bcd 不动不动 Ccd 向左滑动向左滑动 D无法确定无法确定 解析 ： 选解析 ： 选 A 根据楞次定律的扩展含义 “增缩减扩” ， 当
2、 根据楞次定律的扩展含义 “增缩减扩” ， 当 ab 沿导轨向右滑动时， 穿过沿导轨向右滑动时， 穿过 abdc 回路的磁通量要增大，为阻碍此变化，回路的磁通量要增大，为阻碍此变化，cd 将向右滑动，故将向右滑动，故 A 正确。正确。 2.如图所示，如图所示， ab 是一个可绕垂直于纸面的轴是一个可绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形导线框， 当滑动变阻器 转动的闭合矩形导线框， 当滑动变阻器 R 的滑片自左向右滑动时，线框的滑片自左向右滑动时，线框 ab 的运动情况是的运动情况是( ) A保持静止不动保持静止不动 B逆时针转动逆时针转动 C顺时针转动顺时针转动 D发生转动，但电源极性不明，无
3、法确定转动的方向发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向 解析：选解析：选 C 由题图所示电路，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大， 电流减弱，则穿过闭合导线框 由题图所示电路，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大， 电流减弱，则穿过闭合导线框 ab 的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流磁场将阻碍原 磁通量的变化，线框 的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流磁场将阻碍原 磁通量的变化，线框 ab 只有顺时针转动，才能使穿过线圈的磁通量增加。只有顺时针转动，才能使穿过线圈的磁通量增加。 3.如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自 由转动， 拿一条形磁铁插
4、向其中一个小环后又取出插向另一个小环，发 生的现象是 如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自 由转动， 拿一条形磁铁插向其中一个小环后又取出插向另一个小环，发 生的现象是( ) A磁铁插向左环，横杆发生转动磁铁插向左环，横杆发生转动 B磁铁插向右环，横杆发生转动磁铁插向右环，横杆发生转动 C无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 解析 ： 选解析 ： 选 B 磁铁插向左环，因为左环不闭合，不能产生感应电流，不受安培力的作用， 横杆不发生转动；磁铁插
5、向右环，因为右环闭合，能产生感应电流，在磁场中受到安培力 的作用，横杆发生转动，选项 磁铁插向左环，因为左环不闭合，不能产生感应电流，不受安培力的作用， 横杆不发生转动；磁铁插向右环，因为右环闭合，能产生感应电流，在磁场中受到安培力 的作用，横杆发生转动，选项 B 正确。正确。 4.如图所示，两个相同的铝环穿在一根光滑杆上，将一根条形磁铁向 左插入铝环的过程中，两环的运动情况是 如图所示，两个相同的铝环穿在一根光滑杆上，将一根条形磁铁向 左插入铝环的过程中，两环的运动情况是( ) A同时向左运动，间距增大同时向左运动，间距增大 B同时向左运动，间距不变同时向左运动，间距不变 C同时向左运动，间
6、距变小同时向左运动，间距变小 D同时向右运动，间距增大同时向右运动，间距增大 解析：选解析：选 C 将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两个环中均产生感应电流。根 据楞次定律，感应电流将阻碍与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环 所受的安培力大于另一个，故可判断两环在靠近。选项 将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两个环中均产生感应电流。根 据楞次定律，感应电流将阻碍与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环 所受的安培力大于另一个，故可判断两环在靠近。选项 C 正确。正确。 5.如图所示， 一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上， 置于蹄形磁 铁之间， 两块铜片 如图所示，
7、 一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上， 置于蹄形磁 铁之间， 两块铜片 A、 O 分别与金属盘的边缘和转动轴接触。 若使金 属盘按图示方向 分别与金属盘的边缘和转动轴接触。 若使金 属盘按图示方向(俯视顺时针方向俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是转动起来，下列说法正确的是 ( ) A电阻电阻 R 中有中有 QRP 方向的感应电流方向的感应电流 B电阻电阻 R 中有中有 PRQ 方向的感应电流方向的感应电流 C穿过金属盘的磁通量始终没有变化，电阻穿过金属盘的磁通量始终没有变化，电阻 R 中无感应电流中无感应电流 D调换磁铁的调换磁铁的 N、S 极同时改变金属盘的转动方向，极同时改变金属盘的
8、转动方向，R 中感应电流的方向也会发生改 变 中感应电流的方向也会发生改 变 解析：选解析：选 B 根据右手定则可知 根据右手定则可知 R 中有中有 PRQ 方向的电流，方向的电流，B 对，对，A、C 错；错；D 选 项中流过 选 项中流过 R 的感应电流方向不变，的感应电流方向不变，D 错。错。 6.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A处落至处落至B处，在下落 过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是 处，在下落 过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是( ) A始终顺时针始终顺时针 B始终逆时针始终逆时针 C先顺时针再逆时针先顺时针再逆时针 D
9、先逆时针再顺时针先逆时针再顺时针 解析：选解析：选 C 自 自 A 处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，则感 应电流的磁场方向与之相反，即向下，故可由安培定则判断线圈中的感应电流为顺时针； 自图示位置落至 处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，则感 应电流的磁场方向与之相反，即向下，故可由安培定则判断线圈中的感应电流为顺时针； 自图示位置落至 B 处时，穿过线圈的磁通量减少，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向 与之相同，即向上，故可由安培定则判断线圈中的感应电流为逆时针，选 处时，穿过线圈的磁通量减少，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向 与之相同，即向上，故可
10、由安培定则判断线圈中的感应电流为逆时针，选 C。 7.如图所示，如图所示，MN 是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将 一金属线框 是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将 一金属线框 abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝 缘。当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝 缘。当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为( ) A受力向右受力向右 B受力向左受力向左 C受力向上受力向上 D受力为零受力为零 解析：选解析：选A 解法一：根据安培定则可知通电直导线周围的磁场分布 如图所示，当直导线上电流突然增大时，
11、穿过矩形回路的合磁通量 解法一：根据安培定则可知通电直导线周围的磁场分布 如图所示，当直导线上电流突然增大时， 穿过矩形回路的合磁通量(方向向 外 方向向 外)增加， 回路中产生顺时针方向的感应电流， 因增加， 回路中产生顺时针方向的感应电流， 因 ad、 bc 两边对称分布， 所 受的安培力合力为零。 而 两边对称分布， 所 受的安培力合力为零。 而 ab、 cd 两边虽然通过的电流方向相反，但它们所两边虽然通过的电流方向相反，但它们所 在处的磁场方向也相反，由左手定则可知它们所受的安培力均向右，所以线框整体受力向 右。 在处的磁场方向也相反，由左手定则可知它们所受的安培力均向右，所以线框整
12、体受力向 右。A 正确。正确。 解法二：从楞次定律的另一表述分析：当解法二：从楞次定律的另一表述分析：当 MN 中电流突然增大时，穿过线框的磁通量 增加，感应电流要阻碍磁通量的增加，即线框向右移动 中电流突然增大时，穿过线框的磁通量 增加，感应电流要阻碍磁通量的增加，即线框向右移动(ab、cd 关于关于 MN 对称时，磁通量为 零，此时穿过线框的磁通量最小 对称时，磁通量为 零，此时穿过线框的磁通量最小)，即受力向右。，即受力向右。A 正确。正确。 8.如图所示，一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正 下方， 直导线与金属环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹 性金属环的面积
13、 如图所示，一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正 下方， 直导线与金属环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹 性金属环的面积 S 和橡皮绳的长度和橡皮绳的长度 l 将将( ) AS 增大，增大，l 变长变长 BS 减小，减小，l 变短变短 CS 增大，增大，l 变短变短 DS 减小，减小，l 变长变长 解析：选解析：选 D 当通电直导线中电流增大时，穿过金属环的磁通量增大，金属环中产生 感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积 当通电直导线中电流增大时，穿过金属环的磁通量增大，金属环中产生 感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用
14、缩小面积 S 的方式进行 阻碍；二是用远离直导线 的方式进行 阻碍；二是用远离直导线(即橡皮绳长度即橡皮绳长度 l 变长变长)的方法进行阻碍，故的方法进行阻碍，故 D 正确。正确。 二、多项选择题二、多项选择题 9如图如图(a)所示，两个闭合圆形线圈所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 A 中 通以如图 中 通以如图(b)所示的交变电流，所示的交变电流， t0 时电流方向为顺时针时电流方向为顺时针(如图箭头所示如图箭头所示)， 在， 在 t1t2时间段内， 对于线圈 时间段内， 对于线圈 B，下列说法中不正确的是，下列说法中不正确
15、的是( ) A线圈线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B线圈线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C线圈线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D线圈线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 解析：选解析：选 BCD 在 在 t1t2时间段内，线圈时间段内，线圈 A 中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直 纸面向外且磁通量是增加的，由此可判定线圈 中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直 纸面向外且磁通量是
16、增加的，由此可判定线圈 B 中的电流为顺时针方向，在中的电流为顺时针方向，在 t1t2时间段内 线圈 时间段内 线圈 B 内的磁通量增加，根据楞次定律，只有线圈内的磁通量增加，根据楞次定律，只有线圈 B 增大面积，才能阻碍磁通量的增加， 故线圈 增大面积，才能阻碍磁通量的增加， 故线圈 B 有扩张的趋势。有扩张的趋势。 10如图所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为如图所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为 U 形金属框 架，框架上放置一金属杆 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，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则 ( ) A若磁场方向竖直向上并增强
17、时，杆若磁场方向竖直向上并增强时，杆 ab 将向右移动将向右移动 B若磁场方向竖直向上并减弱时，杆若磁场方向竖直向上并减弱时，杆 ab 将向右移动将向右移动 C若磁场方向竖直向下并增强时，杆若磁场方向竖直向下并增强时，杆 ab 将向右移动将向右移动 D若磁场方向竖直向下并减弱时，杆若磁场方向竖直向下并减弱时，杆 ab 将向右移动将向右移动 解析：选解析：选 BD 不管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 通量将增大，由楞次定律知杆 不管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 通量将增大，由楞次定律知杆 ab 将向左移动，反之，杆将向左移动，反之，杆 a
18、b 将向右移动，选项将向右移动，选项 B、D 正确。正确。 11.(2016浙江金华质检浙江金华质检)如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的 矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且 每个小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时针方向电 流的瞬间 如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的 矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且 每个小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时针方向电 流的瞬间( ) A两小线圈会有相互靠拢的趋势两小线圈会有相互靠拢的趋势 B两小线圈会有相互远离的趋势两小线圈会有相互远离的趋势 C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向两
19、小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向 解析：选解析：选 BC 金属框接通电流的瞬间，两个小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律， 为了阻碍磁通量的增大，它们有相互远离的趋势，选项 金属框接通电流的瞬间，两个小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律， 为了阻碍磁通量的增大，它们有相互远离的趋势，选项 A 错误，错误，B 正确；由环形电流的磁 场分布规律知， 两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外， 根据 “增反减同” 原则得， 正确；由环形电流的磁 场分布规律知， 两小线圈中原磁场
20、方向均垂直纸面向外， 根据 “增反减同” 原则得， C 正确，正确， D 错误。错误。 12 如图所示， 在匀强磁场中放置两根电阻不计的平行金属导轨， 导轨跟大线圈 如图所示， 在匀强磁场中放置两根电阻不计的平行金属导轨， 导轨跟大线圈 M 相连， 导轨上放一根导线 相连， 导轨上放一根导线 ab， 磁感线垂直于导轨所在平面， 欲使， 磁感线垂直于导轨所在平面， 欲使 M 所包围的小闭合线圈所包围的小闭合线圈 N 产生顺 时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是 产生顺 时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是( ) A匀速向右运动匀速向右运动 B加速向右运动加速向右运动 C减速向右运动减
21、速向右运动 D加速向左运动加速向左运动 解析：选解析：选 CD N 中产生顺时针方向的感应电流，一定是中产生顺时针方向的感应电流，一定是 M 中顺时针方向的电流减小， 或逆时针方向的电流增大，由楞次定律判断知，选项 中顺时针方向的电流减小， 或逆时针方向的电流增大，由楞次定律判断知，选项 C、D 满足此要求。满足此要求。 13.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有 一个条形磁铁。当条形磁铁沿铝环中心轴线竖直向下迅速移动时，下 列判断正确的是 如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有 一个条形磁铁。当条形磁铁沿铝环中心轴线竖直向下迅速移动时，下 列判断正确的是( ) A铝环有收缩趋势铝环有收缩趋势 B铝环有扩张趋势铝环有扩张趋势 C对桌面压力减小对桌面压力减小 D对桌面压力增大对桌面压力增大 解析：选解析：选 AD 根据楞次定律可知：当条形磁铁沿铝环中心轴线竖直向下迅速移动时， 闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，故增 根据楞次定律可知：当条形磁铁沿铝环中心轴线竖直向下迅速移动时， 闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，故增 大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故 A、D 项正确。项正确。