1、关于楞次定律的叙述,正确的是:感应电流的方向总是要使( )
A. 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量
B. 感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
C. 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D. 感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向无关
【答案】C
【解析】
分析:根据楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当磁通量增大时,感应电流的磁场与它相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与它相同。解决本题的关键掌握楞次定律的内容,知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
解答:AC项.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化,不是阻碍磁通量,故A错误,C正确;BD项.感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化,原磁通量变小,则感应电流的磁场与原磁场相同,阻碍其变小,原磁通量增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍其变大,故BD错误。故选:C
2、如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则( )
A. ab棒不受安培力作用
B. ab棒所受安培力的方向向右
C. ab棒中感应电流的方向由b到a
D. 螺线管产生的磁场,A端为N极
【答案】C
【解析】A、ab棒向右切割磁感线,导体棒中要产生感应电流,则ab棒的电流在磁场中会受到安培力作用,故A错误; B、根据楞次定律可知,感应电流总是起到阻碍的作用,故安培力的方向与导体棒运动的方向相反,应当向左,故B错误; C、根据右手定则判断可知:流过金属棒ab的电流方向为从b流向a.故C正确; D、根据右手定则,ab中的电流的方向向上,此电流流过螺旋管时,线圈外侧的电流方向向下,根据安培定则可知,B端的磁场方向为N极.故D错误. 故选:C。
3、如图所示,固定的水平长直导线中通有恒定电流I,闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,不计空气阻力,在下落过程中( )
A. 穿过线框的磁通量保持不变
B. 线框中感应电流方向保持不变
C. 线框做自由落体运动
D. 线框的机械能守恒
【答案】B
【解析】分析:根据右手螺旋定则判断出直导线周围的磁场方向,离导线越远,磁场越弱,根据楞次定律判断感应电流的方向,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动;机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。 解答:A.线框由静止释放,在下落过程中,因电流的磁场离导线越远,磁场越弱,则穿过线框的磁通量在减小,故A错误;B.根据右手螺旋定则知直导线下方的磁场方向垂直纸面向里,线框由静止释放,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,方向不变,故B正确;CD.线框由静止释放,穿过线圈的磁通量减小,将产生感应电流,产生的感应电流会阻碍线框的运动,所以一定受到安培力的作用,在下降的过程中,除重力做功以外,有安培力做功,所以线框不做自由落体运动,其的机械能减小,故CD错误。 故选B。
4、如图所示的四种情况中,满足磁铁与线圈相互排斥且感应电流方向在电阻R中从b到a的是( )
【答案】A
【解析】
分析:先判断通过线圈的磁场方向及磁通量的变化,由楞次定律可判断电路中电流的方向及磁极间的相互作用。 在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示:“来拒去留”直接判断,不必再由安培定则判断线圈中的磁场,再由磁极间的相互作用判断力的方向。
解答:A.由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则磁铁与线圈相互排斥; 由题目中图可知,当磁铁竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向上增大,由楞次定律可知感应电流的磁场向下,则由右手螺旋定则可知电流方向从b经过R到a,A正确; B.由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则磁铁与线圈相互排斥; 由题目中图可知,当磁铁竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向下增大,由楞次定律可知感应电流的磁场向上,则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b,B错误; CD.由“来拒去留”可知,磁铁远离线圈,则磁铁与线圈相互吸引;故CD均错误; 故选A。
5、如图所示,CDEF是金属框,金属框上垂直放置一根金属棒AB,棒与金属框接触良好,整个装置放在匀强磁场中.当金属棒向右移动时,下列判断中正确的是( )
A. 穿过框的磁通量不变,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
【答案】D
【解析】分析:由右手定则判断AB中感应电流的方向,从而得出左半边和右半边感应电流的方向。 解答:穿过框的磁通量不变,但由于ab棒的运动,使左右两边都产生磁通量的变化,故两边均为产生感应电流;根据右手定则,AB中感应电流的方向由A指向B,所以框中左半边感应电流逆时针方向绕行,右半边感应电流顺时针方向绕行,故D正确,ABC错误。本题也可以左右两边分别用楞次定律来求得电流方向。
6、如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是( )
A. 若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流
B. 若磁铁的S极向下插入,线圈中产生逆时针方向的感应电流
C. 无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力
D. 无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力
【答案】D
【解析】
分析:在磁铁进入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量增加,根据磁场方向,由楞次定律判断感应电流的方向。通电线圈的磁场与条件磁铁相似,由安培定则判断线圈的极性,分析线圈与磁铁间的作用力;对于电磁感应现象中,导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断:感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动。
解答:A.若磁铁的N极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下,根据楞次定律可知,线圈中产生逆时方向的感应电流。故A错误。 B.若磁铁的S极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时方向的感应电流。故B错误。 CD.根据安培定则判断可知,当N极向下插入时,线圈上端相当于N极;当S极向下插入,线圈上端相当于S极,与磁铁的极性总相反,存在斥力。故C错误,D正确。 故选:D。
7、如图所示,a、b、c为同一平面内的线圈,其中a、b为同心圆,现给a中通以顺时针方向的电流,在a中的电流逐渐增大的过程中,b、c中产生的感应电流方向为( )
A. b、c中均为顺时针方向
B. b、c中均为逆时针方向
C. b为逆时针方向,c为顺时针方向
D. b为顺时针方向,c为逆时针方向
【答案】C
【解析】
分析:根据安培定则判断线圈a产生的磁场方向.分析穿过线圈c与b的磁通量的变化情况和磁场方向,根据楞次定律判断感应电流方向。
解答:根据安培定则判断可知,线圈a产生的磁场方向垂直于纸面向里.当I增大时,穿过线圈b的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈b中产生逆时针方向的电流; 而线圈c处的磁场的方向垂直于纸面向外,当I增大时,穿过线圈c的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈c中产生顺时针方向的电流.故C正确,ABD错误; 故选:C。
8、如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有( )
A. 闭合电键K后,把R的滑片右移
B. 闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出
C. 闭合电键K后,把Q靠近P
D. 无需闭合电键K,只要把Q靠近P即可
【答案】C
【解析】
分析:当通过闭合回路中的磁通量发生变化,就会产生感应电流,根据楞次定律判断感应电流的方向。
解答:A、闭合电键K后,把R的滑片右移,Q中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上。故A错误。 B、闭合电键K后,将P中的铁心从左边抽出,Q中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上。故B错误。 C、闭合电键,将Q靠近P,Q中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下。故C正确。 D、若不闭合电键K,即使把Q靠近P,也不会导致穿过线圈的磁通量改变,因此不会产生感应电流。故D错误。故选:C。