第3节 楞次定律
一、选择题
1.(多选)关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是( )
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的面积的磁通量的大小
D.回路所包围的面积的磁通量的变化情况
答案 AD
解析 根据楞次定律可知感应电流的方向由回路所包围的引起感应电流的磁场的方向,以及回路所包围的面积的磁通量的变化情况共同决定,故A、D正确;回路以外的磁场方向,对回路中的感应电流方向没有影响,B错误;感应电流的方向与回路所包围的面积的磁通量的大小没有关系,C错误。
2.(多选)如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向,其中正确的是( )
答案 CD
解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:对C选项,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量增加;(3)感应电流产生的磁场方向向下;(4)利用安培定则判断得感应电流的方向与图中箭头方向相同。故C正确。同样的方法,根据楞次定律及安培定则可知A、B错误,D正确。故选C、D。
3.闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时,bc边所受到的磁场力的方向向下,那么线圈的运动情况是( )
A.向左平动进入磁场
B.向右平动进入磁场
C.向上平动
D.向下平动
答案 A
解析 bc边受到的磁场力的方向向下,由左手定则可知电流方向为:b→c,由右手定则判断可知,线框应向左运动,线框向左平动进入磁场,故A正确。
4.
(多选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
答案 BC
解析 选取A环为研究对象,若A环带正电,且转速增大,则使穿过环面的磁通量向里增加,由楞次定律知,B环中感应电流的磁场方向向外,B环中感应电流的方向应为逆时针方向,故A错误、B正确;若A环带负电,且转速减小,则使穿过环面的磁通量向外减小,由楞次定律知,B环中感应电流的磁场方向向外,B环中感应电流的方向应为逆时针方向,故C正确、D错误。
5.(多选)如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则( )
A.环M有缩小的趋势
B.环M有扩张的趋势
C.螺线管N有缩短的趋势
D.螺线管N有伸长的趋势
答案 AD
解析 当通过通电螺线管N的电流突然减小时,电流的磁场减弱,对金属环M,穿过金属环M的磁通量也随之减少,由于金属环包围通电螺线管的内外磁场,减小面积能阻碍磁通量的减少,故金属环有缩小的趋势,A正确,B错误;对螺线管,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以螺线管N有伸长的趋势,C错误,D正确。