高中物理第二册楞次定律的应用 练习与解析

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1、楞次定律的应用练习与解析1．某磁场磁感线如图16-4-8所示，有一铜线圈自图示A位置落至B位置.在下列过程中，自上而下看，线圈中的感应电流方向是A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针图16-4-8答案：C2．如图16-4-9所示，有一等腰直角三角形的闭合导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如图16-4-10所示中的图16-4-9图16-4-10解析：当线框ac边进入磁场区域后，回路中产生逆时

2、针方向的感应电流，ac边进入磁场区越多，其磁通量的变化率、感应电动势和感应电流越小；全部进入磁场区，无感应电流，当ac边出磁场区后，回路中又产生相反方向的电流，且越来越小，故应选答案B.答案：B3．如图16-4-11所示，闭合线框abcd从高处自由下落，进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的时间段里，表示线框运动情况的速度图象可能是如图16-4-12所示中的图16-4-11图16-4-12解析：当bc做切割磁感线运动，回路中产生感应电流，如bc边受到的安培力恰等于线框重力，其图象为A；当安培力小于

3、线框重力，线框做加速运动，随着bc速度变大，产生的感应电动势、感应电流及bc所受安培力增大，加速度变小，当安培力增大到等于线框重力时，加速度为零，线框速度不再增大，其图象为C.如果bc边进入磁场区后，所受安培力大于重力，同理，速度减小到某值后做匀速运动，其图象为D.答案：ACD4．如图16-4-13所示，虚线所围区域内为一匀强磁场，闭合线圈abcd由静止开始运动时，磁场对ab边的安培力的方向向上，那么整个线圈应A．向右平动B．向左平动C．向上平动D．向下平动图16-4-13解析：ab边受安培力方向向上，由左手定则

4、知线圈中的电流方向为：a→d→c→b.再由右手定则判断ad边的运动方向为向左.向上、向下平动不产生感应电流.答案：B5．一无限长直导线有电流I，有一矩形线圈与其共面，如图16-4-14所示.当电流I减小时，矩形线圈将A．向左平动B．向右平动C．静止不动D．发生转动图16-4-14解析：当无限长直导线中的电流减小时，其周围磁场减弱，穿过矩形线圈的磁通量减少，根据楞次定律判定出矩形线圈中产生顺时针方向的感应电流.此时线圈处在垂直纸面向里的非匀强磁场中，线框右边比左边所在处的磁场弱，由左手定则判定右边受力向左且小，左边

5、受力向右且大；上、下两边对应点磁场相等，受力等大反向.故矩形线圈的合外力水平向左（向左平动）.答案：A6.如图16-4-15所示，两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，导线ab贴着M、N边缘以速度v向右匀速滑行.当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能A．带正电，速度方向向左B．带负电，速度方向向左C．带正电，速度方向向右D．带负电，速度方向向右图16-4-15解析：导体棒ab向右匀速运动,根据右手定则知：a点电势高，M板带正电，N板带负电，M、N板间电场方向向下，电荷在电

6、场中，正电荷受电场力方向向下，负电荷受电场力方向向上，带电粒子要做匀速直线运动，正电荷受洛伦兹力方向必须向上，负电荷也必须速度方向向右才符合题意.答案：CD7．如图16-4-16所示，闭合金属环从高h的曲面右端自由滚下，又滚上曲面的左端，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，则A．环滚上的高度小于hB．环滚上的高度等于hC．运动过程中环内无感应电流D．运动过程中环内有感应电流图16-4-16解析：环从高处滚下时，磁通量变大，滚上时磁通量减少，故产生感应电流；假设没有磁场的存在，环滚上的高

7、度将等于h，即机械能是守恒的.当有了这一非匀强磁场的存在，无论是滚下、滚上过程中都产生感应电流，即有一部分机械能转化为电能，故环滚上的高度将小于h.想一想，若是匀强磁场呢？答案：AD8．如图16-4-17所示，小灯泡规格为“2V4W”，接在光滑水平导轨上，轨间距为0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁在导轨上，电阻为1Ω，整个装置处于B=1T的匀强磁场中.求：（1）为使灯泡正常发光，ab的滑行速度为多大？（2）拉动金属棒ab的外力功率为多大？图16-4-17解：（1）灯泡的额定电流和电阻分别为：I=A=2AR=Ω=

8、1Ω设金属棒的滑行速度为v，则感应电动势：E=BLv感应电流I感=,式中r为棒的电阻,若使灯泡正常发光，则有I感=I,=I得棒的滑行速度:v=m/s=40m/s.（2）棒匀速运动，拉力等于安培力、拉力的功率：P=Fv=BILv=BL·()v=W=8W.9．如图16-4-18所示，水平放置的光滑导电轨道，处在磁感应强度为B=0.5T、方向向上的匀强磁场中，轨道上放一根金属杆