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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（三十）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律
一、單項選擇題
1．(xx蘇北聯(lián)考)如圖1所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過線圈，當磁鐵經(jīng)過A、B兩位置時，線圈中( )
圖1
A．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同
B．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反
C．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同
D．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反
2．(xx海南高考)如圖2，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬環(huán)中穿過?，F(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則( )
圖2
A．T1>mg，T2>mg
B．T1
mg，T2mg
3．(xx北京高考)物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖3，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是( )
圖3
A．線圈接在了直流電源上
B．電源電壓過高
C．所選線圈的匝數(shù)過多
D．所用套環(huán)的材料與老師的不同
4．(xx北京豐臺期末)如圖4是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是( )
圖4
A．線圈中的電流是很強的恒定電流
B．線圈中的電流是交變電流，且頻率很高
C．待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小
D．焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向總是相反
5.如圖5所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a( )
圖5
A．順時針加速旋轉(zhuǎn)
B．順時針減速旋轉(zhuǎn)
C．逆時針加速旋轉(zhuǎn)
D．逆時針減速旋轉(zhuǎn)
6．(xx深圳南山檢測)如圖6所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是( )
圖6
A．使勻強磁場均勻減少
B．保持圓環(huán)水平并在磁場中上下移動
C．保持圓環(huán)水平并在磁場中左右移動
D．保持圓環(huán)水平并使圓環(huán)繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動
二、多項選擇題
7．帶電圓環(huán)繞圓心在圓環(huán)所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在環(huán)的中心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面內(nèi)，則( )
A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)就一定有感應(yīng)電流
B．不管圓環(huán)怎樣轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)都沒有感應(yīng)電流
C．圓環(huán)做變速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)一定有感應(yīng)電流
D．圓環(huán)做勻速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)沒有感應(yīng)電流
8．(xx淮安模擬)如圖7所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦，整個裝置處于豎直方向的磁場中。若因磁場的變化，使桿ab向右運動，則磁感應(yīng)強度( )
圖7
A．方向向下并減小 B．方向向下并增大
C．方向向上并增大 D．方向向上并減小
9. (xx唐山摸底)如圖8甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強度方向為正)，MN始終保持靜止，則0～t2時間( )
圖8
A．電容器C的電荷量大小始終沒變
B．電容器C的a板先帶正電后帶負電
C．MN所受安培力的大小始終沒變
D．MN所受安培力的方向先向右后向左
10．(xx泰州期末)如圖9甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應(yīng)強度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，下列選項中正確的是( )
圖9
A．在t1時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大
B．在t2時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大
C．在t1～t2時間內(nèi)， 金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
D．在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢
三、非選擇題
11．(xx上海高考)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖10所示。已知線圈由a端開始繞至b端，當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。
圖10
(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(填：“順時針”或“逆時針”)。
(2)當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(填：“順時針”或“逆時針”)。
12.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖11所示，從ab進入磁場時開始計時，到線框離開磁場為止。
圖11
(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖像；
(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，答出感應(yīng)電流的方向。
答 案
1．選C 當磁鐵經(jīng)過A位置時，線圈中磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為順時針方向；當磁鐵經(jīng)過B位置時，線圈中磁通量減小，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為逆時針方向，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同，選項A、B、D錯誤，C正確。
2．選A 環(huán)從位置Ⅰ釋放下落，環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時，環(huán)中磁通量都變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對圓環(huán)有向上的作用力。根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對磁鐵有向下的作用力，所以T1>mg，T2>mg，選項A正確。
3．選D 金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而引起的。無論實驗用交流電還是直流電，閉合開關(guān)S瞬間，金屬套環(huán)都會跳起。如果套環(huán)是塑料材料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會受安培力作用而跳起。所以答案是D。
4．選B 線圈中的電流是交變電流，且頻率很高，選項B正確A錯誤；待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻大，選項C錯誤；根據(jù)楞次定律，當線圈中的電流增大時，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相反；當線圈中的電流減小時，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相同，選項D錯誤。
5．選B 由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B。
6．選A 根據(jù)閉合回路中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流這一條件，能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法是使勻強磁場均勻減少，選項A正確。
7．選CD 帶電圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時，與環(huán)形電流相當，若勻速旋轉(zhuǎn)，電流恒定，周圍磁場不變，穿過小線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯D對；若帶電圓環(huán)變速轉(zhuǎn)動，相當于電流變化，周圍產(chǎn)生變化的磁場，穿過小線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯C對。
8．選AD 因磁場變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運動。ab向右運動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強度正在減小，與方向向上、向下無關(guān)。故A、D正確，B、C錯誤。
9．選AD 磁感應(yīng)強度均勻變化，產(chǎn)生恒定電動勢，電容器C的電荷量大小始終沒變，選項A正確B錯誤；由于磁感應(yīng)強度變化，MN所受安培力的大小變化，MN所受安培力的方向先向右后向左，選項C錯誤D正確。
10．選BD 當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，在導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，在t1時刻，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零，選項A錯誤；在t2時刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，選項B正確；由楞次定律，在t1～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐漸增大，金屬圓環(huán)L內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流，選項C錯誤；在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢，選項D正確。
11．解析：(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從b到a。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時針方向，線圈其繞向為順時針。
(2)當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從a到b。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時針方向，俯視線圈，其繞向為逆時針。
答案：(1)順時針 (2)逆時針
12．解析：(1)進入磁場的過程中磁通量均勻地增加，完全進入以后磁通量不變，之后磁通量均勻減小，如圖所示。
(2)線框進入磁場階段，磁通量增加，由楞次定律得電流方向為逆時針方向；線框在磁場中運動階段，磁通量不變，無感應(yīng)電流；線框離開磁場階段，磁通量減小，由楞次定律得電流方向為順時針方向。
答案：見解析
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