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活页作业(二十六) 电磁感应现象 楞次定律
1.(2011·上海高考)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布.水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
2.如图甲所示,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A中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示).在t1~t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )
A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
解析:在t1~t2时间内,通入线圈A中的电流是正向增大的,即逆时针方向增大的,其内部会产生增大的向外的磁场,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流.线圈B中电流为顺时针方向,与A的电流方向相反,有排斥作用,故线圈B将有扩张的趋势.
答案:A
3.(2012·北京高考)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后.将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )
A.线圈接在了直流电源上
B.电源电压过高
C.所选线圈的匝数过多
D.所用套环的材料与老师的不同
解析:老师演示实验所用套环为金属套环(闭合导体),闭合开关S的瞬间,套环中磁通量变化,产生感应电流.根据楞次定律,套环受到排斥,立刻跳起.同学实验,导致套环未动的原因可能是所用套环的材料不是导体或不闭合,选项D正确.
答案:D
4.北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( )
A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低
B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低
C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
解析:线圈向东平动时,ba和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,a点电势比b点电势低,A正确;同理,线圈向北平动,则a、b电势相等,高于c、d两点电势,B错误;以ab为轴将线圈翻转,向下的磁通量减小了,感应电流的磁场方向应该向下,再由右手定则知,感应电流的方向为a→b→c→d→a,则C正确.
答案:AC
5.(2013·上海浦东期末)一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同,质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度( )
A.越来越大
B.逐渐增大到一定值后保持不变
C.逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变
D.逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值,之后在一定区间变动
解析:质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内,下落时铜管内磁通量变化,产生感应电流,磁铁由于受到安培力作用,逐渐增大到一定值后保持不变,选项B正确.
答案:B
6.如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直.如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流,可行的做法是( )
A.AB中电流I逐渐增大
B.AB中电流I先增大后减小
C.AB中电流I正对OO′靠近线圈
D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
解析:由于通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直.AB中电流如何变化,或AB中电流I正对OO′靠近线圈或远离线圈,线圈中磁通量均为零,不能在线圈中产生感应电流,选项A、B、C错误;线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视),由楞次定律可知,在线圈中形成方向为abcda的感应电流,选项D正确.
答案:D
7.(2012·海南高考)如图,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T1和T2,重力加速度大小为g,则( )
A.T1mg,T2mg B.T1mg,T2mg
C.T1mg,T2mg D.T1mg,T2mg
解析:环从位置释放下落,
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