2.1 楞次定律（习题课）导学单-（2019） 新人教版高中物理选择性必修二.rar

2.1 楞次定律（习题课）楞次定律（习题课）【学习目标学习目标】1进一步理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向2运用楞次定律判定感应电流方向基础上的力学、运动学问题。3通过楞次定律理解电磁感应现象中的能量守恒。【质疑提升质疑提升】选用楞次定律、右手定则判定感应电流的方向，判定电流受力方向，体会安选用楞次定律、右手定则判定感应电流的方向，判定电流受力方向，体会安培力的效果。培力的效果。1 如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 S 及朝下。在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中( ) A 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥B 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸引C 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥D 电容器的 A 极板带正电分析：（1）感应电流方向判定方法：（1） 线圈中产生感应电流，磁体对电流有作用力，磁体对电流的作用力方向？（2） 电流对磁体有没有作用力，作用力方向呢？磁体下落时的加速度 a 与 g 的大小关系？ 对磁体、对电流的力方向？（3） 磁体下落机械能守恒吗？结合楞次定律的能量转化观点理解电磁感应现象。（4） 线圈中有感应电流，接入外电路，可以对外电路的电阻、电容等元件供电，相当于电源。对外供电时，线圈的两输出端，哪端是电源正极，哪端是电源的负极？ 电源内、外电流方向？极性判定方法。2. 如图所示，有一个足够大的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，一个闭合的矩形导线框 abcd，水平放置。则：（1）当匀强磁场的磁感应强度增大时，矩形导线框 abcd 中感应电流方向？ 各边受到的安培力方向？（2）当匀强磁场的磁感应强度减小时，矩形导线框 abcd 中感应电流方向？ 各边受到的安培力方向？分析分析 2：在磁场与线框无相对运动时，产生感应电流、安培力，安培力又有怎样的效果？bcdaB总之，在电磁感应中，导体中产生了感应电流，而导体又处于磁场之中，所以导体会受到安培力的作用。安培力导致的效果：从运动的效果上看，电磁感应中的安培力总是 ；从磁通量改变的效果上看，电磁感应中的安培力总是 ；从安培力产生的线圈形变效果上看，电磁感应中的安培力总是 。 3. 如图所示，有一个有界匀强磁场区域，磁场方向竖直向下。一个闭合的矩形导线框abcd，放在光滑水平面上，由有界磁场位置 1(左)运动到位置 2(右)，则()A导线框进入磁场时，感应电流的方向为 abcdaB导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左C导线框离开磁场时，感应电流的方向为 adcbaD导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右分析分析（1）导线框进入磁场时，线框中的感应电流方向？线框所受的安培力方向？安培力有怎样的效果？（2）导线框离开磁场时，线框中的感应电流方向？线框所受的安培力方向？安培力有怎样的效果？总之，在导体移动过程中，安培力的作用效果是 ，安培力做 功， 安培力做功的过程，也就是其它形式能转化为 能的过程。【学以致用学以致用】1 为了研究磁通量变化时感应电流的方向，先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向实验过程中，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中下列正确的是() 1 A B C D2. 如图，闭合金属线圈 a 悬挂在通电长直导线 b 的正上方，且和 b 在同一竖直平面内，当 b 中的电流强度突然减小时，下列说法正确的是（ ）A线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力变小B线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力增大C线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力变小D线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力增大3. 两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 AB 和 CD 可以自由滑动当 AB 在外力 F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A导体棒 CD 内有电流通过，方向是 DCB导体棒 CD 内有电流通过，方向是 CDC磁场对导体棒 CD 的作用力向左D磁场对导体棒 AB 的作用力向右4 如图所示，闭合矩形线圈 abcd 从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 bc 边的长度，不计空气阻力，则（ ）Adc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向，与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相同Bdc 边刚进入磁场时与 dc 边即将穿出磁场时线圈所受的安培力方向相反Cdc 边刚进入磁场时与 dc 边即将穿出磁场时线圈的加速度均等于重力加速度D克服安培力做功，将机械能转化为电能【核心素养提升核心素养提升】1. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是()AaGbB先 aGb，后 bGaCbGaD先 bGa，后 aGb2. 物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子。实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（ ）A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方向变化BN 磁单极子，与 S 磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变 D假若磁单极子为 N 磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）3 如图所示的匀强磁场中，有一直导线 ab 在一个导体框架上向左运动，那么 ab 导线中感应电流方向（有感应电流）及 ab 导线所受安培力方向、电源极性分别是（ ）A电流由 b 向 a，安培力向左，a 端是电源的正极B电流由 b 向 a，安培力向右，b 端是电源的正极C电流由 a 向 b，安培力向左，a 端是电源的正极D电流由 a 向 b，安培力向右，b 端是电源的正极4. 如图所示，固定的水平长直导线中通有恒定电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（ ） A 由于线框的速度增大，穿过线框的磁通量可能不变B 线框中一定有顺时针方向的感应电流C 线框所受合外力的方向可能向上D 线框的机械能守恒5 边长为的正方形金属线框，从图示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁h场方向水平且垂直于线框平面，磁场宽度为，上下边界如图中虚线所示，。HHh在线框通过磁场的全过程中（）A线框总是做加速运动B线框中总有感应电流存在C线框运动方向总是向下的D线框所受磁场力的合力可能竖直向下6. 如图所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场()逐渐增强，方向向外逐渐增强，方向向里逐渐减弱，方向向外逐渐减弱，方向向里A B C D7 航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关 S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则（）A闭合开关 S 的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向B若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变C若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射D若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射8 如图所示，光滑固定导轨 M、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q 将互相远离B导体棒对导轨的压力小于其重力C磁铁的加速度仍为 gD磁铁的加速度小于 g9 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高 h 处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法中正确的是（）A磁体落地时的速率一定等于2ghB磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向C磁体在整个下落过程中，它的机械能不变D在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）10如图所示，螺线管 CD 的导线绕法不明。当磁体 AB 插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生。下列关于螺线管极性的判断正确的是（）AC 端一定是 N 极BC 端的极性一定与磁体 B 端的极性相同CC 端一定是 S 极D因螺线管的绕法不明确，无法判断极性11 如图所示，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是()A线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈 a 的磁通量变小C线圈 a 有扩张的趋势D线圈 a 对水平桌面的压力 FN将增大2.1 楞次定律（习题课）楞次定律（习题课）【学习目标学习目标】1进一步理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向2运用楞次定律判定感应电流方向基础上的力学、运动学问题。3通过楞次定律理解电磁感应现象中的能量守恒。【质疑提升质疑提升】选用楞次定律、右手定则判定感应电流的方向，判定电流受力方向，体会安选用楞次定律、右手定则判定感应电流的方向，判定电流受力方向，体会安培力的效果。培力的效果。1 如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 S 及朝下。在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中( ) A 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥B 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸引C 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥D 电容器的 A 极板带正电分析：（1）感应电流方向判定方法：（1） 线圈中产生感应电流，磁体对电流有作用力，磁体对电流的作用力方向？（2） 电流对磁体有没有作用力，作用力方向呢？磁体下落时的加速度 a 与 g 的大小关系？（3） 磁体下落机械能守恒吗？结合楞次定律的能量转化观点理解电磁感应现象。（4） 线圈中有感应电流，接入外电路，可以对外电路的电阻、电容等元件供电，相当于电源。对外供电时，线圈的两输出端，哪端是电源正极，哪端是电源的负极？2. 如图所示，有一个足够大的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，一个闭合的矩形导线框 abcd，水平放置。则：（1）当匀强磁场的磁感应强度增大时，矩形导线框 abcd 中感应电流方向？ 各边受到的安培力方向？（2）当匀强磁场的磁感应强度减小时，矩形导线框 abcd 中感应电流方向？ 各边受到的安培力方向？分析分析 2：在磁场与线框无相对运动时，产生感应电流、安培力，安培力又有怎样的效果？bcdaB总之，在电磁感应中，导体中产生了感应电流，而导体又处于磁场之中，所以导体会受到安培力的作用。安培力导致的效果：从运动的效果上看，电磁感应中的安培力总是 ；从磁通量改变的效果上看，电磁感应中的安培力总是 ；从安培力产生的线圈形变效果上看，电磁感应中的安培力总是 。 3. 如图所示，有一个有界匀强磁场区域，磁场方向竖直向下。一个闭合的矩形导线框abcd，放在光滑水平面上，由有界磁场位置 1(左)运动到位置 2(右)，则()A导线框进入磁场时，感应电流的方向为 abcdaB导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左C导线框离开磁场时，感应电流的方向为 adcbaD导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右分析分析（1）导线框进入磁场时，线框中的感应电流方向？线框所受的安培力方向？安培力有怎样的效果？（2）导线框离开磁场时，线框中的感应电流方向？线框所受的安培力方向？安培力有怎样的效果？总之，在导体移动过程中，安培力的作用效果是 ，安培力做 功， 安培力做功的过程，也就是其它形式能转化为 能的过程。【学以致用学以致用】1 为了研究磁通量变化时感应电流的方向，先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向实验过程中，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中下列正确的是() 1 A B C D2. 如图，闭合金属线圈 a 悬挂在通电长直导线 b 的正上方，且和 b 在同一竖直平面内，当 b 中的电流强度突然减小时，下列说法正确的是（ ）A线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力变小B线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力增大C线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力变小D线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力增大3. 两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 AB 和 CD 可以自由滑动当 AB 在外力 F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A导体棒 CD 内有电流通过，方向是 DCB导体棒 CD 内有电流通过，方向是 CDC磁场对导体棒 CD 的作用力向左D磁场对导体棒 AB 的作用力向右4 如图所示，闭合矩形线圈 abcd 从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 bc 边的长度，不计空气阻力，则（ ）Adc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向，与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相同Bdc 边刚进入磁场时与 dc 边即将穿出磁场时线圈所受的安培力方向相反Cdc 边刚进入磁场时与 dc 边即将穿出磁场时线圈的加速度均等于重力加速度D克服安培力做功，将机械能转化为电能【核心素养提升核心素养提升】1. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是()AaGbB先 aGb，后 bGaCbGaD先 bGa，后 aGb2. 物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子。实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（ ）A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方向变化BN 磁单极子，与 S 磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变 D假若磁单极子为 N 磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）3 如图所示的匀强磁场中，有一直导线 ab 在一个导体框架上向左运动，那么 ab 导线中感应电流方向（有感应电流）及 ab 导线所受安培力方向、电源极性分别是（ ）A电流由 b 向 a，安培力向左，a 端是电源的正极B电流由 b 向 a，安培力向右，b 端是电源的正极C电流由 a 向 b，安培力向左，a 端是电源的正极D电流由 a 向 b，安培力向右，b 端是电源的正极4. 如图所示，固定的水平长直导线中通有恒定电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（ ） A 由于线框的速度增大，穿过线框的磁通量可能不变B 线框中一定有顺时针方向的感应电流C 线框所受合外力的方向可能向上D 线框的机械能守恒5 边长为的正方形金属线框，从图示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁h场方向水平且垂直于线框平面，磁场宽度为，上下边界如图中虚线所示，。HHh在线框通过磁场的全过程中（）A线框总是做加速运动B线框中总有感应电流存在C线框运动方向总是向下的D线框所受磁场力的合力可能竖直向下6. 如图所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场()逐渐增强，方向向外逐渐增强，方向向里逐渐减弱，方向向外逐渐减弱，方向向里A B C D7 航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关 S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则（）A闭合开关 S 的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向B若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变C若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射D若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射8 如图所示，光滑固定导轨 M、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q 将互相远离B导体棒对导轨的压力小于其重力C磁铁的加速度仍为 gD磁铁的加速度小于 g9 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高 h 处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法中正确的是（）A磁体落地时的速率一定等于2ghB磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向C磁体在整个下落过程中，它的机械能不变D在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）10如图所示，螺线管 CD 的导线绕法不明。当磁体 AB 插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生。下列关于螺线管极性的判断正确的是（）AC 端一定是 N 极BC 端的极性一定与磁体 B 端的极性相同CC 端一定是 S 极D因螺线管的绕法不明确，无法判断极性11 如图所示，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是()A线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈 a 的磁通量变小C线圈 a 有扩张的趋势D线圈 a 对水平桌面的压力 FN将增大