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1、課時作業(yè)26 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律
時間：45分鐘 滿分：100分
一、選擇題(8×8′＝64′)
圖1
1．如圖1所示，一個矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導線處于同一平面，而且處在兩導線的中央，則( )
A．兩電流同向時，穿過線圈的磁通量為零
B．兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零
C．兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等
D．因兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，因此不能判定穿過線圈的磁通量是否為零
解析：兩電流同向時，在線圈范圍內(nèi)，產(chǎn)生的磁場方向相反，大小對稱，穿過線圈的磁通量為零，A正確，BCD不正確．
答案：A
圖2
2．如圖2所示，要使Q
2、線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有( )
A．閉合電鍵K
B．閉合電鍵K后，把R的滑片右移
C．閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出
D．閉合電鍵K后，把Q靠近P
解析：當閉合電鍵K時，Q中的磁場由無變有，方向向右，由楞次定律，Q產(chǎn)生的感應電流方向如題圖，A正確．閉合電鍵K后，把Q靠近P時，Q中的磁場變強，方向向右，由楞次定律，Q產(chǎn)生的感應電流方向如題圖，D正確，B、C不正確．
答案：AD
圖3
3．如圖3所示，在光滑水平桌面上有兩個金屬圓環(huán)，在它們圓心連線中點正上方有一個條形磁鐵，當條形磁鐵自由下落時，將會出現(xiàn)的情況是( )
A．兩金屬環(huán)將相互靠攏
B．兩金屬
3、環(huán)將相互分開
C．磁鐵的加速度會大于g
D．磁鐵的加速度會小于g
解析：當條形磁鐵自由下落時，金屬圓環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的效果總是阻礙磁通量增大，阻礙磁鐵發(fā)生相對運動，磁鐵加速度小于g，同時，金屬圓環(huán)向遠處運動，有使磁通量變小的趨勢，B、D正確．
答案：BD
圖4
4．如圖4所示重現(xiàn)了當初法拉第的一個實驗．下列說法中正確的是( )
A．右邊磁鐵S極斷開時，有感應電流從a至b通過檢流計
B．右邊磁鐵S極斷開時，有感應電流從b至a通過檢流計
C．左邊磁鐵N極斷開時，有感應電流從a至b通過檢流計
D．左邊磁鐵N極斷開時，有感應電流從b至a通過檢流計
解析：鐵芯中的磁場方向由
4、左向右，右邊磁鐵S極斷開時，鐵芯中的磁場變?nèi)酰衫愦味?，感應電流從a至b通過檢流計，A正確．同理C正確．
答案：AC
5．如圖5所示為一個圓環(huán)形導體，有一個帶負電的粒子沿直徑方向在圓環(huán)表面勻速掠過的過程，環(huán)中感應電流的情況是( )
圖5
A．無感應電流
B．有逆時針方向的感應電流
C．有順時針方向的感應電流
D．先逆時針方向后順時針方向的感應電流
解析：帶負電的粒子沿直徑方向在圓環(huán)表面勻速掠過時，相當于有向左的直線電流流過，在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁場大小上下對稱分布，方向相反，產(chǎn)生總磁通量總是零，A正確．
圖6
答案：A
6.如圖6，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方
5、向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中( )
A．感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針
B．感應電流方向一直是逆時針
C．安培力方向始終與速度方向相反
D．安培力方向始終沿水平方向
解析：圓環(huán)從位置a運動到磁場分界線前，磁通量向里增大，感應電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲螅袘娏鳛轫槙r針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應電流為逆時針，所以選A；由于圓環(huán)所在處的磁場，上下對稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確．
答案：AD
7．繞有線圈的鐵芯直
6、立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖7所示，線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起，則下列說法中正確的是( )
圖7
A．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)不斷升高
B．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)停留在某一高度
C．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落
D．如果電源的正、負極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變
解析：若保持電鍵閉合，磁通量不變，感應電流消失，所以鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落，A、B錯，C對；正、負極對調(diào)，同樣磁通量增加，由楞次定律知，鋁環(huán)向上跳起，現(xiàn)象不變，D正確．
答案：CD
8．如圖8所示，虛線框a′b′c′d′內(nèi)有一勻強磁場區(qū)域，磁
7、場方向豎直向下．矩形閉合金屬線框abcd以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動．下圖中所給出的是金屬框的四個可能達到的位置，則金屬框的速度不可能為零的位置是( )
圖8
圖9
解析：當線框完全處于磁場中時，線框中無感應電流產(chǎn)生，線框不受力，將做勻速直線運動，其速度不可能為零，故C對．
答案：C
二、計算題(3×12′＝36′)
圖10
9．如圖10所示，勻強磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且l>d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，從線框進入到完全離開磁場的時間內(nèi)，線框中沒有感應電流的時間是多少？
解析：從線框進入到完全離開磁場的過程中，當線框bc
8、邊運動至磁場右邊緣至ad邊運動至磁場左邊緣過程中無感應電流．
此過程位移為：l－d，故t＝.
答案：
圖11
10．磁感應強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab進入磁場時開始計時．
(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象；
(2)判斷線框中有無感應電流．若有，請判斷出感應電流的方向；若無，請說明理由．
圖12
解析：(1)如圖12所示
(2)線框進入磁場階段，感應電流方向逆時針；線框在磁場中運動階段，無感應電流；線框離開磁場階段，感應電流方向順時
9、針．
解析：線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)，在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)，離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)．
(1)①線框進入磁場階段：t為0～，線框進入磁場中的面積與時間成正比，S＝lvt，最后為Φ＝BS＝Bl2.
②線框在磁場中運動階段：t為～，
線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變．
③線框離開磁場階段：t為～，線框磁通量線性減小，最后為零．
(2)線框進入磁場階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應電流．由右手定則可知，感應電流方向為逆時針方向．
線框在磁場中運動階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應電流產(chǎn)生．
線框離開磁場階段，穿過線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應電流．由右手定則可知，感應電流方向為順時針方向．
圖13
11．如圖13所示，固定于水平面上的金屬框架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v0向右勻速運動．t＝0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN構成邊長為L的正方形，為使MN中無電流，從t＝0開始，試推導出磁感應強度與時間t的關系式．
解析：t＝0與t時刻回路的磁通量不變，導體棒中就無電流，即B0L2＝B(L＋v0t)L，解得B＝B0.
答案：B＝B0
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