2019-2020年高中物理 4.3 楞次定律每課一練 新人教版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 4.3 楞次定律每課一練 新人教版選修3-2 【例1】如圖所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過(guò)程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) A.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小 B.使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小 C.ab向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B D.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0<θ<90) 【答案】選A. 【詳解】設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ=BScosθ,對(duì)A，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確.對(duì)B，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯(cuò).對(duì)C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò).對(duì)D，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變,D錯(cuò).故只有A正確. 【例2】如圖所示，CDEF為閉合線圈，AB為電阻絲.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，線圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，電源的哪一端是正極？ 【答案】下端 【詳解】當(dāng)線圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，它在線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)是“”，根據(jù)電路知識(shí),電路中AB的電流是增大的,由楞次定律知,線圈CDEF中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要和原磁場(chǎng)方向相反，AB中增強(qiáng)的電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是“”，所以，AB中電流的方向是由B流向A，故電源的下端為正極. 【例3】如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向如圖.左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) B.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì) C.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) D.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn) 【答案】選B、D. 【詳解】(1)金屬棒勻速向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷電流由a→b，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等勢(shì)，故A錯(cuò)、B正確. (2)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)仍高于a點(diǎn)，感應(yīng)電流增大，穿過(guò)右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，故C錯(cuò)，D正確. 【鞏固練習(xí)】 1.（xx上海高考物理T20）如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過(guò)程中 (A)感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 (B)感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針 (C)安培力方向始終與速度方向相反 (D)安培力方向始終沿水平方向 【答案】選AD． 【詳解】圓環(huán)從位置后無(wú)初速釋放，在到達(dá)磁場(chǎng)分界線之前，穿過(guò)圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)分界線之時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)分界線之后，穿過(guò)圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A正確．因?yàn)榇艌?chǎng)在豎直方向分布均勻，圓環(huán)受到的豎直方向的安培力抵消，所以D正確． 2.（xx山東高考T16）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合事實(shí)的是 A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律 B.庫(kù)侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律 C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電 與磁相互關(guān)系的序幕 D.牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】選A、B. 【詳解】在電學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，庫(kù)侖總結(jié)出電荷間相互作用的計(jì)算公式---庫(kù)侖定律，這兩項(xiàng)符合物理學(xué)史的事實(shí)。在C項(xiàng)中，發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的是丹麥物理學(xué)家奧斯特；D項(xiàng)中，牛頓對(duì)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)合理外推得到的是物體在不受外力作用下將一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)----牛頓第一定律。 3.（xx山東高考T22）如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度處。磁場(chǎng)寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放c，c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動(dòng)能，、分別表示 、相對(duì)釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的是 【答案】選B、D。 【詳解】導(dǎo)體棒c在進(jìn)入磁場(chǎng)之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在d沒進(jìn)入磁場(chǎng)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，在d也進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，由于導(dǎo)體棒d做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度與導(dǎo)體棒c的勻速運(yùn)動(dòng)的速度相同，可知在相同時(shí)間里導(dǎo)體棒c向下的位移是導(dǎo)體棒d位移的兩倍，在導(dǎo)體棒d進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒c的位移為3h,從此時(shí)刻直到C離開磁場(chǎng)，由于兩棒運(yùn)動(dòng)的速度大小方向均相同，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒c、d均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度等于重力加速度?？梢缘贸鲈诘谝粋€(gè)h導(dǎo)體棒做自由落體運(yùn)動(dòng)，h到3h，c做勻速直線運(yùn)動(dòng)，3h到4h以g做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒c離開磁場(chǎng)以后，只受重力，加速度等于重力加速度。故B正確，A錯(cuò)誤。導(dǎo)體棒d在c離開磁場(chǎng)時(shí)的速度比剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大，故導(dǎo)體棒d的勻速過(guò)程在此時(shí)結(jié)束，對(duì)應(yīng)的下落高度為2h，在從此時(shí)開始直到導(dǎo)體棒d離開磁場(chǎng)經(jīng)歷了一個(gè)減速過(guò)程，故C錯(cuò)誤，D正確。 4.（xx海南物理T6）如圖，EOF和為空間一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，其中EO∥，F(xiàn)O∥，且EO⊥OF；為∠EOF的角平分析，間的距離為l；磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿方向勻速通過(guò)磁場(chǎng)，t=0時(shí)刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)為正，則感應(yīng)電流i與實(shí)踐t的關(guān)系圖線可能正確的是（ ） 【答案】選B。 【詳解】根據(jù)楞次定律，線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，故C、D錯(cuò)誤。再根據(jù)，線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度發(fā)生變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大，后不變，再減小，然后再反向增大，后不變，再減小，故A錯(cuò)誤，B正確。 5.（xx全國(guó)卷1）17．某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為T。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過(guò)。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說(shuō)法正確的是 A．河北岸的電勢(shì)較高 B．河南岸的電勢(shì)較高 C．電壓表記錄的電壓為9mV D．電壓表記錄的電壓為5mV 【答案】BD 海水在落潮時(shí)自西向東流，該過(guò)程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直向下的磁場(chǎng)。根據(jù)右手定則，右岸即北岸是正極電勢(shì)高，南岸電勢(shì)低，D對(duì)C錯(cuò)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律V, B對(duì)A錯(cuò)。 【命題意圖與考點(diǎn)定位】導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用題。 6. （xx全國(guó)卷2）18.如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過(guò)水平面b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、和，則 A.>> B.<< C.>> D.<< 【答案】D 線圈從a到b做自由落體運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)開始進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線所有受到安培力，由于線圈的上下邊的距離很短，所以經(jīng)歷很短的變速運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入磁場(chǎng)，以后線圈中磁通量不變不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在c處不受安培力，但線圈在重力作用下依然加速，因此從d處切割磁感線所受安培力必然大于b處，答案D。 【命題意圖與考點(diǎn)定位】線圈切割磁感線的豎直運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解。 7.（09浙江17）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為、阻值為的閉合矩形金屬線框用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在點(diǎn)，并可繞點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是 （ B ） A． B． C．先是，后是 D．先是，后是 解析：由楞次定律，一開始磁通量減小，后來(lái)磁通量增大，由“增反”“減同”可知電流方向是。 8.（09上海物理13）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。 答案：收縮，變小 解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。 【考點(diǎn)模擬演練】 1.(xx韶關(guān)模擬)如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是( ) 【答案】選C、D. 【詳解】先根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留”判斷線圈的N極和S極.A中線圈上端為N極，B中線圈上端為N極，C中線圈上端為S極，D中線圈上端為S極，再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯(cuò)誤，C、D正確. 2.一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場(chǎng)的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為( ) 位置Ⅰ 位置Ⅱ A.逆時(shí)針方向 逆時(shí)針方向 B.逆時(shí)針方向 順時(shí)針方向 C.順時(shí)針方向 順時(shí)針方向 D.順時(shí)針方向 逆時(shí)針方向 【答案】選B. 【詳解】線圈第一次經(jīng)過(guò)位置Ⅰ時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，由楞次定律，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左，根據(jù)安培定則，順著磁場(chǎng)看去，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅱ時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減小，可判斷出感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，故選項(xiàng)B正確. 3. (xx江門模擬)如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是( ) A.開關(guān)S閉合瞬間 B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間 C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng) D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng) 【答案】選A、C. 【詳解】M向右運(yùn)動(dòng)是阻礙磁通量的增加,原因是左邊螺線管中電流的磁場(chǎng)增強(qiáng),所以有兩種情況, 一是S閉合,二是滑片P向左滑動(dòng),故A、C對(duì). 4.(xx福州模擬)如圖所示,絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面),a、b將如何移動(dòng)( ) A.a、b將相互遠(yuǎn)離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動(dòng) D.無(wú)法判斷 【答案】選A. 【詳解】根據(jù)Φ=BS,磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中B增大,所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì)，由于S不可改變,為阻礙磁通量增大,導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵,所以a、b將相互遠(yuǎn)離. 5.電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵開始下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是( ) A.從a到b，上極板帶正電 B.從a到b，下極板帶正電 C.從b到a，上極板帶正電 D.從b到a，下極板帶正電 【答案】選D. 【詳解】在N極接近線圈上端的過(guò)程中,通過(guò)線圈的磁感線方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流過(guò)線圈的電流方向向下，外電路電流由b流向a，同時(shí)線圈作為電源，下端應(yīng)為正極，則電容器下極板電勢(shì)高，帶正電. 6.(xx杭州模擬)如圖所示，一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖abcd的形狀，在導(dǎo)線框中通以直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個(gè)金屬環(huán)P，環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)電流I增大時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( ) A.金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流 B.橡皮筋的長(zhǎng)度增大 C.橡皮筋的長(zhǎng)度不變 D.橡皮筋的長(zhǎng)度減小 【答案】選B. 【詳解】導(dǎo)線框中的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在金屬環(huán)P內(nèi)的磁通量方向垂直于紙面向里，當(dāng)電流I增大時(shí)，金屬環(huán)P中的磁通量向里且增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò);根據(jù)對(duì)稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下，并且隨電流I的增大而增大，所以橡皮筋會(huì)被拉長(zhǎng)，故B正確，C、D錯(cuò). 7.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)， MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是( ) A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 【答案】選B、C. 【詳解】設(shè)PQ向右運(yùn)動(dòng)，用右手定則和安培定則判定可知穿過(guò)L1的磁感線方向向上.若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通過(guò)MN的感應(yīng)電流方向是N→M，對(duì)MN用左手定則判定可知MN向左運(yùn)動(dòng)，可見A選項(xiàng)不正確.若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L1的磁通量減少，用楞次定律判定可知通過(guò)MN的感應(yīng)電流方向是M→N，用左手定則判定可知MN向右運(yùn)動(dòng)，可見C正確.同理設(shè)PQ向左運(yùn)動(dòng)，用上述類似方法可判定B正確，而D錯(cuò)誤. 8.(xx皖南八校聯(lián)考)如右圖所示，一半圓形鋁框處在水平向外的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為By＝，y為該點(diǎn)到地面的距離，c為常數(shù)，B0為一定值．鋁框平面與磁場(chǎng)垂直，直徑ab水平，(空氣阻力不計(jì))鋁框由靜止釋放下落的過(guò)程中(　　) A．鋁框回路磁通量不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0 B．回路中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，直徑ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差為0 C．鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D．直徑ab受安培力向上，半圓弧ab受安培力向下，鋁框下落加速度大小可能等于g 【答案】　C 【詳解】　由題意知，y越小，By越大，下落過(guò)程中，磁通量逐漸增加，A錯(cuò)誤；由楞次定律判斷，鋁框中電流沿順時(shí)針方向，但Uab≠0，B錯(cuò)誤；直徑ab受安培力向上，半圓弧ab受安培力向下，但直徑ab處在磁場(chǎng)較強(qiáng)的位置，所受安培力較大，半圓弧ab的等效水平長(zhǎng)度與直徑相等，但處在磁場(chǎng)較弱的位置，所受安培力較小，這樣整個(gè)鋁框受安培力的合力向上，故C正確D錯(cuò)誤． 9.一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng)．M連接在如右圖所示的電路中，其中R為滑動(dòng)變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)．下列情況中，可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是(　　) A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間 B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間 C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí) D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí) 【答案】C 【詳解】由楞次定律及左手定則可知：只要線圈中電流增強(qiáng)，即穿過(guò)N的磁通量增加，則N受排斥而向右，只要線圈中電流減弱，即穿過(guò)N的磁通量減少，則N受吸引而向左．故C選項(xiàng)正確． 10．如右圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上，棒ab與框架接觸良好．從某一時(shí)刻開始，給這個(gè)空間施加一個(gè)斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)均勻增加，ab棒仍靜止，在磁場(chǎng)均勻增加的過(guò)程中，關(guān)于ab棒受到的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．摩擦力大小不變，方向向右 B．摩擦力變大，方向向右 C．摩擦力變大，方向向左 D．摩擦力變小，方向向左 【答案】　B 【詳解】　本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律和平衡條件．由法拉第電磁感應(yīng)定律，ab中產(chǎn)生的電流的大小恒定，方向由b到a，由左手定則，ab受到的安培力方向向左下方，F(xiàn)＝BIL，由于B均勻變大，F(xiàn)變大，F(xiàn)的水平分量Fx變大，靜摩擦力Ff＝Fx變大，方向向右，B正確．本題難度中等． 11．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)，如圖28所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)． (1)畫出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象； (2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流．若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向． 解析：線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段：進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中)． 【答案】(1)如圖29所示． (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，電流方向逆時(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，無(wú)電流；線框離開磁場(chǎng)階段，電流方向順時(shí)針． 【詳解】 (1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0→，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積隨時(shí)間成正比，S＝lvt，最后為Φ＝BS＝Bl2. ②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為→， 線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變． ③線框離開磁場(chǎng)階段：t為→，線框磁通量線性減小，最后為零． (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向． 線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過(guò)線框的磁通量保持不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生． 線框離開磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，感應(yīng)電流方向 為順時(shí)針方向． 12.(17分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式． 【答案】B＝ 【詳解】要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化 在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線圈平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝.