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专题69电磁感应现象楞次定律
实验:探究影响感应电流方向的因素
1.[2024·四川省遂宁市期中考试]如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环,现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置,从右向左看,感应电流方向和圆环变形趋势正确的是()
A.逆时针,扩张趋势
B.逆时针,收缩趋势
C.顺时针,扩张趋势
D.顺时针,收缩趋势
答案:A
解析:由图可知,圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中,穿过圆环向右的磁感线条数变少,故说明磁通量变小,根据楞次定律可知,圆环中感应电流产生的磁场方向向右,再根据安培定则知圆环中感应电流方向是逆时针绕向(从右向左看),根据楞次定律推论“增缩减扩”可知圆环有扩张趋势,A正确.
2.[2024·吉林省长春市模拟]如图所示,光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中,磁场方向与轨道所在平面垂直,导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动,在ab由图示位置释放,直到滑到右侧虚线对称位置的过程中,关于ab棒两端的电势差,正确的说法是()
A.始终不变B.先变大后变小
C.始终变大D.先变小后变大
答案:A
解析:ab棒运动过程中,回路磁通量不变,没有感应电流,ab棒两端的电势差为零保持不变,A正确.
3.(多选)如图,水平桌面上放有一个质量为m的闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.不计空气阻力,重力加速度大小为g.当条形磁铁从轴线上由静止释放后竖直下落时,下列说法正确的是()
A.铝环对桌面的压力大小为mg
B.铝环有收缩趋势
C.条形磁铁由静止释放后做自由落体运动
D.条形磁铁下落的加速度大小为a<g
答案:BD
解析:由来拒去留可知,条形磁铁对铝环有向下的作用力,铝环对条形磁铁有向上的作用力.所以铝环对桌面的压力大于mg,条形磁铁由静止释放后的运动并不是自由落体运动,加速度a<g,故A、C错误,D正确;条形磁铁靠近铝环时,铝环中的磁通量增加,由楞次定律可知铝环有收缩趋势,B正确.
4.某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止.按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止.下列说法正确的是()
A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
答案:D
解析:未接导线时,表针晃动过程中导线切割磁感线,表内线圈会产生感应电动势,A错误;未接导线时,未连成闭合回路,没有感应电流,所以不受安培力作用,B错误;接上导线后,表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势,根据楞次定律可知,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用,C错误,D正确.
5.[2024·云南师大附中期中考试]如图所示,正方形金属线框abcd放置在光滑水平面上,水平面上有xOy平面直角坐标系,该空间有竖直向下的磁场,沿y轴正方向磁感应强度均匀增大,线框保持ad边与x轴平行向y轴正方向做匀速运动.关于线框中感应电流及线框所受安培力的合力方向,下列说法正确的是()
A.感应电流沿顺时针方向,安培力合力沿y轴正方向
B.感应电流沿逆时针方向,安培力合力沿y轴正方向
C.感应电流沿顺时针方向,安培力合力沿y轴负方向
D.感应电流沿逆时针方向,安培力合力沿y轴负方向
答案:D
解析:向y轴正方向做匀速运动时,磁场增强则根据楞次定律中的增反减同规律,线框内的感应电流沿逆时针方向,安培力的大小F=BIL,根据左手定则可知bc边受到的安培力沿y轴负方向,ad边的安培力沿y轴正方向,由于沿y轴正方向磁感应强度均匀增大,则bc边安培力大于ad边的安培力,dc和ab边所受安培力大小相等方向相反,则整体受到的安培力沿y轴负方向,D正确.
6.[2024·内蒙古鄂尔多斯西部四校联考]如图所示,CD为上下两匀强磁场的理想边界,初始时,两匀强磁场的磁感应强度均为B0,方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界CD重合,AB与CD垂直且过圆心.下列说法正确的是()
A.同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环中无感应电流
B.沿AB把左侧金属圆环折90°,圆环中有感应电流
C.沿CD把下侧金属圆环折90°,圆环中无感应电流
D.沿CD把下侧金属圆环折90°后,同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环中无感应电流
答案:A
解析:初始时圆环内磁通量为零,同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环内磁通量始终为零,磁通量不变,圆环中无感应电流,A正确;沿AB把左侧金属圆环折90°,圆环内磁通量始终为零,圆环中无感应电流,B错误;沿CD把下侧金属圆环折90°
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