2023-2024学年粤教版（2019）选择性必修第二册 第二章 习题课三 楞次定律的应用 课件

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习题课三　楞次定律的应用关键能力 合作探究课堂检测 素养达标课时作业 巩固演练类型一　“增离减靠”法的应用 发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定。可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化。即：(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用(“增离”)。(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用(“减靠”)。A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时[解析]　根据题意知，金属环N向左运动，根据“增离减靠”原则知，线圈M产生的磁场在减弱，流过M的电流在减小，故C正确。[答案]　C 针对训练1.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将(　　)A．静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增加，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动，C正确。答案：C类型二　“来拒去留”法的应用由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生感应电流的导体受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，用一句口诀就是“来拒去留”。[解析]　解法一：阻碍相对运动法产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字：“来拒去留”。磁铁向铜环运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍磁铁与铜环间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用，故A项正确。解法二：电流元受力分析法如图所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铜环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铜环所受合力向右，故A项正确。解法三：等效法如图所示，磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A项正确。[答案]　A 针对训练2．如图所示，螺线管cd的导线绕法不明，当磁铁ab插入螺线管时，闭合回路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是(　　)A．c端一定是N极B．d端一定是N极C．c端的极性一定与磁铁b端的极性相同D．因螺线管的绕法不明，故无法判断极性解析：根据楞次定律的另一种表述：“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，本题中螺线管中产生感应电流的原因是磁铁ab的下降，为了阻碍该原因，感应电流的效果只能使磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的c端一定与磁铁的b端极性相同，与螺线管的绕法无关。但因为磁铁ab的N、S极性不明，所以螺线管cd的两端极性也不能明确，所以A、B、D错误，C正确。答案：C类型三　“增缩减扩”法的应用 当闭合回路中有感应电流产生时，回路的各部分导线就会受到安培力作用，会使回路的面积有变化(或有变化趋势)。(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用(“增缩”)。(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用(“减扩”)。[解析]　P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a的磁通量减小，根据楞次定律，线圈a的面积有增大趋势，A、B错误；由于线圈a中磁通量减小，根据楞次定律知线圈a中感应电流应为俯视顺时针方向，C正确；由于线圈a中磁通量减小，根据楞次定律，线圈a有阻碍磁通量减小的趋势，可知线圈a对水平桌面的压力FN减小，D错误。[答案]　C 针对训练3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是(　　)A．一起向左运动B．一起向右运动C．ab和cd相向运动，相互靠近D．ab和cd相背运动，相互远离解析：直导线中电流增强时，回路abdc中磁通量增加并产生感应电流，根据“增缩减扩”原则知，回路abdc的面积减小，故C正确。答案：C1.如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b的移动情况可能是(　　)A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近C．a、b将不动D．无法判断解析：根据Φ＝BS，条形磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势。由于S不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a、b将相互远离。答案：A2．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右)，则(　　)A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a。由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左，导线框离开磁场时受到的安培力水平向左，因此选项D正确。答案：D3.(多选)如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从某高处下落接近回路过程中(不计空气阻力)(　　)A．P、Q将互相靠拢　　 B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g解析：从回路面积变化的角度看：当磁铁靠近闭合回路时，磁通量增加，两导体棒由于受到磁场对其中感应电流的力的作用而互相靠拢以阻碍磁通量的增加，故A项正确；从阻碍相对运动角度看：磁铁靠近回路时必受到阻碍其靠近的向上的力的作用，因此磁铁的加速度小于g，故D项正确。答案：AD4.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(　　)A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b解析：根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在导体棒PQ中产生的感应电动势的方向由P指向Q，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入R的闭合回路中，电流由c流向d，在接入r的闭合回路中，电流由b流向a，选项B正确。答案：B