2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng) 課時作業(yè)28 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律.doc

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課時作業(yè)（二十八）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 [基礎(chǔ)小題練] 1.如圖所示，半徑為R的圓線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為(　　) A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 【解析】　只有虛線圈區(qū)域內(nèi)存在磁場，故磁通量為Φ＝BS＝πBr2，B對． 【答案】　B 2．下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【解析】　A中磁通量有變化但回路不閉合無感應(yīng)電流；C中回路閉合但磁通量不變化，無感應(yīng)電流；D中磁通量也不變化，無感應(yīng)電流；只有B中能產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選B. 【答案】　B 3.勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且l＞d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，如圖所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時間是(　　) A. B． C. D． 【解析】　從線框進(jìn)入到完全離開磁場，bc邊和ad邊都不切割磁感線，即無感應(yīng)電流的時間是t＝. 【答案】　B 4.在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．下列說法中正確的是(　　) A．只有當(dāng)磁場方向向上且增強(qiáng)，ab桿才可能向左移動 B．只有當(dāng)磁場方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動 C．無論磁場方向如何，只要磁場減弱，ab桿就可能向右移動 D．當(dāng)磁場變化時，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會移動 【解析】　由楞次定律可知，當(dāng)閉合回路的磁通量增大時，導(dǎo)體棒將向左移動，阻礙磁通量的增加，當(dāng)閉合回路的磁通量減小時，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動，以便阻礙磁通量的減小，與磁場方向無關(guān)，故選C. 【答案】　C 5．如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動，運(yùn)動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q B．感應(yīng)電流的方向先是由P→Q，后是由Q→P C．PQ受磁場力的方向垂直桿向左 D．PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右 【解析】　在PQ桿滑動的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)對；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)對． 【答案】　BD 6．(2018大連高三調(diào)研)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)磁場中，有一質(zhì)量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)左右擺動．金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則下列說法中正確的是(　　) A．線框中感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．線框中感應(yīng)電流的方向始終是d→c→b→a→d C．穿過線框中的磁通量先變大后變小 D．穿過線框中的磁通量先變小后變大 【解析】　線框從圖示位置的右側(cè)擺到最低點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d，從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d. 【答案】　BD [創(chuàng)新導(dǎo)向練] 7．生活實(shí)際——通過“安檢門”考查楞次定律 如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈．工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針(從左向右看)方向均勻增大的電流，則(　　) A．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針 B．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流增大 C．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針 D．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化 【解析】　當(dāng)左側(cè)通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，則通過右側(cè)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，右側(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時針，由于磁場是均勻增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流為恒定的，故選項(xiàng)A、B錯誤；當(dāng)有金屬片通過時，接收線圈中磁通量仍然增大，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍然為逆時針，但是由于金屬片中也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 8．高新科技——電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的無線充電原理 隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的生活．某品牌手機(jī)的無線充電原理如圖所示．關(guān)于無線充電，下列說法正確的是(　　) A．充電底座中的發(fā)射線圈將磁場能轉(zhuǎn)化為電能 B．充電底座可以直接使用直流電源實(shí)現(xiàn)對手機(jī)的無線充電 C．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同 D．無線充電時手機(jī)接收線圈利用“電流的磁效應(yīng)”獲取電能 【解析】　發(fā)射線圈中通入交變電流，交變電流周圍形成交變磁場，交變磁場又形成交變電場，從而在接收線圈形成交變電流．發(fā)射線圈是將電能轉(zhuǎn)化為磁場能，接收線圈是將磁場能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；直流電周圍形成恒定的磁場，恒定的磁場無法由電磁感應(yīng)形成電場，B錯誤；根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律知接收線圈與發(fā)射線圈中交變電流的頻率一樣，C正確；無線充電時手機(jī)接收線圈利用“電磁感應(yīng)”獲得電能，D錯誤． 【答案】　C 9．科學(xué)探究——楞次定律的實(shí)際應(yīng)用 現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備．電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成．當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時，產(chǎn)生變化的磁場，穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化，這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場，電子將在渦旋電場作用下得到加速．如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖)，若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動，當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(　　) A．電子在軌道上逆時針運(yùn)動 B．保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時，電子將加速 C．保持電流的方向不變，當(dāng)電流減小時，電子將加速 D．被加速時電子做圓周運(yùn)動的周期不變 【解析】　由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)渦旋電場為順時針方向，所以電子在軌道上逆時針運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時，渦旋電場增強(qiáng)，電子將加速，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯；電子的速度變化，被加速時電子做圓周運(yùn)動的周期變化，選項(xiàng)D錯． 【答案】　AB 10．高新科技——對新型材料特性的研究與開發(fā) 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場的增強(qiáng)而增大，隨所處空問磁場的減弱而變小，如圖所示電路中GMR為一個磁敏電阻，R和R2為滑動變阻器，R1和R3為定值電阻，當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(　　) A．只調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當(dāng)P1向右端移動時，電阻R1消耗的電功率變大 B．只調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當(dāng)P1向右端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動 C．只調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動時，電阻R1消耗的電功率變大 D．只調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動時，帶電微粒向下運(yùn)動 【解析】　只調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當(dāng)P1向右端移動時，滑動變阻器R接入電路的阻值增大，電源電動勢不變，所以左側(cè)電路中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱；由于電磁鐵的磁性減弱，導(dǎo)致了磁敏電阻的阻值減小，則通過R1的電流增大，其消耗的電功率增大，電容器兩端的電壓增大，板間場強(qiáng)增大，微粒所受的電場力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動，A正確，B錯誤；只調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動時，回路中電流不變，電阻R1消耗的電功率不變，電容器兩端電壓增大，板間場強(qiáng)增大，微粒所受的電場力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動，C、D錯誤． 【答案】　A 11．創(chuàng)新設(shè)計(jì)——利用楞次定律進(jìn)行創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 如圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品《小熊蕩秋千》．兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置，當(dāng)用手左右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千．以下說法正確的是(　　) A．P向右擺動的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r針方向(從右向左看) B．P向右擺動的過程中，Q也會向右擺動 C．P向右擺動的過程中，Q會向左擺動 D．若用手左右擺動Q，P會始終保持靜止 【解析】　P向右擺動的過程中，線圈P平面內(nèi)從右往左的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以得出電流方向?yàn)轫槙r針方向，所以A項(xiàng)正確；根據(jù)P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向流過Q線圈也是順時針方向，根據(jù)左手定則判斷Q下邊受安培力向右擺動，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；若用手左右擺動Q，線圈Q的下邊切割磁感線會產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈P中會有感應(yīng)電流通過，在磁場中會受到安培力，所以D項(xiàng)錯誤． 【答案】　AB 12．等離子體發(fā)電機(jī)原理創(chuàng)新與應(yīng)用 如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示．則下列說法正確的是(　　) A．0～1 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B．1～2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 C．2～3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 D．3～4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 【解析】　由題圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向?yàn)橛蒩到b；由右側(cè)電路及題圖乙可以判斷，0～2 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒫到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯誤.2～4 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒬到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正確． 【答案】　CD 13．原始發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與原理 一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖所示，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，線圈圓心為O點(diǎn)．在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時，穿過線圈的(　　) A．磁通量最大，磁通量變化率最大 B．磁通量最大，磁通量變化率最小 C．磁通量最小，磁通量變化率最大 D．磁通量最小，磁通量變化率最小 【解析】　當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時，磁場方向豎直向上，根據(jù)磁通量的定義可判斷此時穿過線圈的磁通量最大，此時線圈最前面的點(diǎn)與最后面的點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，可知磁通量的變化率是最小的．所以只有B正確． 【答案】　B 14．軍事科技——航母飛機(jī)電磁彈射裝置原理 航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示．當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁．則閉合開關(guān)S的瞬間(　　) A．從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射 D．電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 【解析】　閉合開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁場磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，A錯誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，則閉合開關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負(fù)極調(diào)換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確． 【答案】　BCD