课时作业33 电磁感应现象 楞次定律
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1.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( C )
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
解析:由楞次定律知,当磁铁向下靠近圆环时,圆环中产生向下的感应磁场,又结合安培定则可知圆环中产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流;同理可判定,当磁铁向下远离圆环时,圆环中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流,故只有C正确.
2.一种早期发电机原理示意图如图所示,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为O点.在磁极绕转轴匀速转动的过程中,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的( B )
A.磁通量最大,磁通量变化率最大
B.磁通量最大,磁通量变化率最小
C.磁通量最小,磁通量变化率最大
D.磁通量最小,磁通量变化率最小
解析:根据磁极的转动可知线圈中的磁通量发生变化,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的磁通量最大,此时磁通量的变化率最小,感应电动势最小,故B项正确,A、C、D项错误.
3.一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2,框上垂直放置一金属棒,棒与框接触良好,整个装置放在如图所示的匀强磁场中,当用外力使ab棒右移时( D )
A.其穿过线框的磁通量不变,框内没有感应电流
B.框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行
C.框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行
D.框内有感应电流,左半边逆时针方向绕行,右半边顺时针方向绕行
解析:abcd组成的线框中的磁通量垂直纸面向里增大,abfe组成的线框中的磁通量垂直纸面向里减小,故根据楞次定律可得左半边的感应电流逆时针方向绕行,右半边的感应电流顺时针方向绕行,故D正确.
4.(多选)如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷.在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上,现让橡胶盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是( AD )
A.铝环N有沿逆时针方向的感应电流
B.铝环N有扩大的趋势
C.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下
D.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上
解析:本题考查楞次定律.橡胶圆盘M由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大;在橡胶圆盘其外侧面均匀地带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过N线圈的磁通量向下,且增大,因此铝环N有沿逆时针方向的感应电流,故A正确,根据楞次定律的另一种表述,引起的力的效果阻碍磁通量的增大,知铝环N的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以,橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上,且铝环N有收缩的趋势.