（新課標）2020高考物理一輪復習 課時作業(yè)46 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律（含解析）新人教版

電磁感應現(xiàn)象 楞次定律一、選擇題1(2018·湖北二模)“無線電力”是電子產(chǎn)品最終擺脫“線”束縛的科研方向，物理課堂也有“隔空取電”的實驗，如圖所示，PQ為帶有鐵芯的多匝線圈的兩個接線頭，上方是串有發(fā)光二極管的閉合線圈，當下方線圈接通電源穩(wěn)定后，則能使二極管發(fā)光的是()APQ接恒定電流BPQ接交變電流CPQ接恒定電流 DPQ接交變電流答案B解析AC圖當PQ接恒定電流時，線圈中產(chǎn)生恒定磁場，則二極管的線圈磁通量不變，因此不會發(fā)光，故A項錯誤；B圖當PQ接交變電流時，線圈中產(chǎn)生變化磁場，則二極管的線圈磁通量變化，因此會發(fā)光，故B項正確；D圖線圈磁通量沒變，因此不會發(fā)光，故D項錯誤2(2018·常州一模)自從英國物理學家狄拉克提出磁單極子以來，尋找磁單極子一直是人類的一個追求如圖設想一個磁N單極子從遠處沿一個閉合金屬線圈的軸線勻速通過，設從右向左觀察順時針方向電流為正，則和該線圈串聯(lián)的儀表中記錄到的線圈中感生電流的i­t圖像是()答案C解析若N磁單極子穿過金屬線圈的過程中，當磁單極子靠近線圈時，穿過線圈中磁通量增加，且磁場方向從左向右，所以由楞次定律可知有順時針方向感應電流；當磁單極子遠離線圈時，穿過線圈中磁通量減小，且磁場方向從右向左，所以由楞次定律可知，感應磁場方向：從右向左，再由右手螺旋定則可確定感應電流方向，從右向左看，仍是順時針方向因此線圈中產(chǎn)生的感應電流方向不變，而且逐漸增大，最后趨向每一個最大值故C項正確，A、B、D三項錯誤3.如圖，兩回路中各有一開關S1、S2，且內(nèi)回路中接有電源，外回路中接有靈敏電流計，下列操作及相應的結(jié)果可能實現(xiàn)的是()先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)A BC D答案D解析先閉合S2，構(gòu)成閉合電路，當后閉合S1的瞬間時，通過線圈A的電流增大，導致穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，則指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故正確；當S1、S2閉合后，穩(wěn)定后線圈B中沒有磁通量的變化，因而線圈B中沒有感應電流，在斷開S2的瞬間，當然指針也不偏轉(zhuǎn)，故錯誤；先閉合S1，后閉合S2的瞬間，穿過線圈B的磁通量沒有變化，則不會產(chǎn)生感應電流，故錯誤；當S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，導致穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，因而出現(xiàn)感應電流，故正確，故A、B、C三項錯誤，D項正確4(2018·南京模擬)(多選)如圖是某同學設想的防止電梯墜落的應急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害關于該裝置，說法正確的是()A若電梯突然墜落，將線圈閉合可起到應急避險作用B若電梯突然墜落，將線圈閉合可以使電梯懸浮在空中C當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落答案AD解析A項，若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應強度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應電流，感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應急避險作用故A項正確；B項，感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，但不能阻止磁鐵的運動，故B項錯誤；C項，當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應電流方向相反故C項錯誤；D項，結(jié)合A的分析可知，當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落故D項正確5如圖甲為磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一細金屬圓環(huán)，平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示令I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導體受到的安培力下列說法不正確的是()AI1沿逆時針方向，I2沿順時針方向BI2沿順時針方向，I3沿順時針方向CF1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心DF2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心答案C解析A項，由圖甲所示可知，oa段，磁場垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應電流I2沿順時針方向，故A項正確；B項，由圖甲所示可知，在bc段，磁場向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I3沿順時針方向，故B項正確；C項，由左手定則可知，oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段安培力F2方向背離圓心向外，故C項錯誤；D項，由左手定則可知，ab段安培力F2方向背離圓心向外，bc段，安培力F3方向指向圓心，故D項正確6.(2018·河南學業(yè)考試)如圖所示，一個面積為2S的矩形線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B.方向與線框平面夾角為30°角，O1、O2分別為bc邊和ad邊的中點現(xiàn)將線框的右半邊繞逆時針旋轉(zhuǎn)90°，在這一過程中，通過線框的磁通量的變化量的大小為()A.BS B.BSC.BS D(1)BS答案B解析當線框轉(zhuǎn)動前，面的磁通量為：12BSsin30°BS；當線框轉(zhuǎn)動后，整個面的磁通量為：2BSsin30°BScos30°BS，磁通量變化量為：12BS故B項正確，A、C、D三項錯誤7.(2018·廣西二模)(多選)水平光滑的桌面內(nèi)固定一足夠長的直導線，并通以如圖所示的恒定電流，兩個相同的正方形線框abcd和efgh到導線的距離相等，兩個線框間產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象忽略不計，現(xiàn)分別給兩個線框豎直向下和水平向右的速度v，下列判斷正確的是()A線框abcd做勻速直線運動，線框efgh做減速直線運動B剛開始運動瞬間bc邊與eh邊所受安培力的大小相等C線框efgh運動過程中產(chǎn)生順時針的感應電流D線框abcd運動過程中a點的電勢比b點低答案AD解析通電直導線周圍的磁場為非勻強磁場，離導線越近，磁場越強，線框abcd和efgh所在位置磁場分別垂直向里和向外，abcd向下運動，始終與導線的距離相等，穿過線框的磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流，沒有安培力，故線框abcd做勻速直線運動，但是ab邊在切割磁感線，右手定則判斷出a點的電勢比b點低，線框efgh在遠離導線的過程中，向外的磁場減弱，由楞次定律判斷產(chǎn)生順時針的感應電流，并受到向左的安培力，做變減速直線運動，故A、D兩項正確B、C兩項錯誤8.(2018·湖北模擬)(多選)如圖，一導體圓環(huán)保持水平，沿一個性質(zhì)勻稱的條形磁鐵軸線落下，條形磁鐵豎直固定，圓環(huán)中心始終位于磁鐵軸線上已知當圓環(huán)落至B、D兩位置時，剛好經(jīng)過磁鐵上下端截面，而C位置位于磁鐵正中不計空氣阻力，下列說法正確的有()A圓環(huán)由A落至B的過程中，環(huán)中感應電流從上至下看為順時針B圓環(huán)由B落至C的過程中，圓環(huán)磁通量在減少C圓環(huán)落至C、D之間時，圓環(huán)有收縮趨勢D圓環(huán)由A落至E的過程中，任意時刻加速度都小于重力加速度g答案AC解析A項，圓環(huán)從A到B的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知環(huán)中感應電流從上至下看為順時針故A項正確；B項，圓環(huán)從B到C的過程中穿過圓環(huán)的磁通量一直增加故B項錯誤；C項，圓環(huán)從C到D的過程中穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)產(chǎn)生的感應電流有阻礙磁通量減小的趨勢，所以圓環(huán)有收縮趨勢故C項正確；D項，圓環(huán)在C點時，穿過圓環(huán)的磁通量最大，此時穿過圓環(huán)的磁通量的變化率為0，沒有感應電流，所以加速度等于g.故D項錯誤9(2018·山東一模)如圖所示，線圈A內(nèi)有豎直向上的磁場，磁感應強度B隨時間均勻增大；等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷的以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強磁場中發(fā)現(xiàn)兩直導線a、b互相吸引，由此可以判斷，P1、P2兩極板間的勻強磁場的方向為()A垂直紙面向外 B垂直紙面向里C水平向左 D水平向右答案B解析線圈A中磁場的方向向上增強時，由楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，感應電流的方向在線圈的外側(cè)向左，電流的方向盤旋向上，所以導線a中的電流方向向下根據(jù)同向電流相互吸引可知，b中的電流方向也向下b中電流方向向下說明極板P1是電源的正極，則正電荷在磁場中向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，P1、P2兩極板間的勻強磁場的方向垂直于紙面向里10(2018·上海模擬)(多選)如圖所示，兩個相同的閉合鋁環(huán)A、B被絕緣細線懸吊起來，與一個螺線管共同套在圓柱形塑料桿上，他們的中心軸線重合且在水平方向上，A、B可以左右自由擺動，現(xiàn)將電鍵閉合，則下列說法中正確的是()A電鍵閉合瞬間，A中感應電流小于B中感應電流B電鍵閉合瞬間，A、B之間的距離縮小C電鍵閉合瞬間，兩環(huán)有擴張趨勢D電鍵閉合瞬間，A環(huán)受到總的磁場力水平向左答案BC解析A項，在S閉合瞬間，穿過兩個線圈的磁通量變化相同，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知產(chǎn)生的電動勢相等，再結(jié)合歐姆定律可知二者的感應電流大小相等故A項錯誤；B項，線圈中產(chǎn)生同方向的感應電流，同向電流相吸，則A、B相吸，A、B之間的距離縮小故B項正確；C項，電鍵閉合瞬間，穿過兩個線圈的磁通量增大由于電磁鐵外邊的磁場方向與電磁鐵內(nèi)部的磁場的方向相反，兩環(huán)擴張面積時可以阻礙磁通量的增大，所以電鍵閉合瞬間，兩環(huán)有擴張趨勢，故C項正確；D項，線圈中產(chǎn)生同方向的感應電流，同向電流相吸，則A、B相吸，A、B之間的距離縮小所以A環(huán)受到總的磁場力水平向右故D項錯誤11(2018·湖南模擬)如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正，以下說法正確的是()A從上往下看，01 s內(nèi)圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向B1 s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力C01 s內(nèi)圓環(huán)面積有擴張的趨勢D12 s內(nèi)和23 s內(nèi)圓環(huán)中的感應電流方向相反答案A解析A項，01 s線圈中電流增大弱，產(chǎn)生的磁場增大，金屬環(huán)中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，01 s內(nèi)圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向，故A項正確；B項，1 s末金屬環(huán)中感應電流最大，但螺線管中電流為零，沒有磁場，與金屬環(huán)間無相互作用，所以1 s末圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)的重力，故B項錯誤；C項，01 s線圈中電流增大弱，產(chǎn)生的磁場增大，金屬環(huán)中磁通量增大，有面積縮小趨勢，故C項錯誤；D項，12 s正方向電流減小，23 s反向電流增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)中感應電流的磁場方向不變，感應電流方向不變，故D項錯誤12.已知地磁場的分布類似于條形磁鐵的磁場，可以近似認為地磁N極與地理南極重合，在恰好位于赤道上的某實驗室水平桌面上，放置正方形閉合導體線框MNPQ，線框的MQ邊沿南北方向，MN邊沿東西方向(如圖所示為俯視圖)，下列說法正確的是()A若使線框向東平移，則M點電勢比Q點電勢低B若使線框向北平移，則M點電勢比N點電勢高C若以MQ邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為MQPN方向D若以MN邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為MQPN方向答案D解析赤道上的某實驗室，地磁場的豎直分量為零A項，若使線圈向東平移，地磁場的豎直分量零，線圈中沒有磁通量，沒有感應電流產(chǎn)生，M點的電勢與Q點的電勢相等，故A項錯誤；B項，若使線圈向北平移，地磁場的豎直分量零，線圈中沒有磁通量，沒有感應電流產(chǎn)生，M點的電勢與N點的電勢相等，故B項錯誤；C項，若以MQ邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，地磁場的豎直分量為零，線圈中沒有磁通量，沒有感應電流，故C項錯誤，D項，若以MN邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷則知，線圈中感應電流方向為MQPN，故D項正確13.(2018·大連一模)(多選)如圖是創(chuàng)意物理實驗設計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，兩個磁性很強的條形磁鐵如圖放置，當用手左右擺動線圈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()AP向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)BP向右擺動的過程中，Q也會向右擺動CP向右擺動的過程中，Q會向左擺動D若用手左右擺動Q，P會始終保持靜止答案AB解析A項，P向右擺動的過程中，穿過P的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，P中有順時針方向的電流(從右向左看)故A項正確；B項，P向右擺的過程中，P中的電流方向為順時針方向，則Q下端的電流方向向外，根據(jù)左手定則知，下端所受的安培力向右，則Q向右擺動同理，用手左右擺動Q，P會左右擺動故B項正確，C項錯誤，D也錯誤14.如圖所示，在一有界勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬導軌，虛線為有界磁場的左邊界，導軌跟圓形線圈M相接，圖中線圈N與線圈M共面、彼此絕緣，且兩線圈的圓心重合，半徑RM<RN.在磁場中垂直于導軌放置一根導體棒ab，已知磁場垂直于導軌所在平面向外欲使線圈N有收縮的趨勢，下列說法正確的是()A導體棒可能沿導軌向左做加速運動B導體棒可能沿導軌向右做加速運動C導體棒可能沿導軌向左做減速運動D導體棒可能沿導軌向左做勻速運動答案C解析導體棒ab加速向左運動時，導體棒ab中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流增加，由右手定則判斷出來ab中電流方向由ba，根據(jù)安培定則可知M產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，穿過N的磁通量增大，線圈面積越大抵消的磁感線越多，所以線圈N要通過增大面積以阻礙磁通量的增大，故A項錯誤；同理說明B項錯誤，C項正確；導體棒ab勻速向左運動時，導體棒ab產(chǎn)生的感應電流恒定不變，線圈M產(chǎn)生的磁場恒定不變，穿過線圈N中的磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，則線圈N不受磁場力，沒有收縮的趨勢，故D項錯誤二、非選擇題15(2017·鄭州模擬)在研究電磁感應現(xiàn)象和磁通量變化時感應電流方向的實驗中，所需的實驗器材如圖所示現(xiàn)已用導線連接了部分實驗電路(1)請畫實線作為導線從箭頭1和2處連接其余部分電路；(2)實驗時，將L1插入線圈L2中，合上開關瞬間，觀察到檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象揭示的規(guī)律是_.(3)(多選)某同學設想使一線圈中電流逆時針流動，另一線圈中感應電流順時針流動，可行的實驗操作是_A抽出線圈L1 B插入軟鐵棒C使變阻器滑片P左移 D斷開開關答案(1)如圖；(2)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中產(chǎn)生感應電流；(3)BC解析(1)本實驗中L1與電源相連，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使L2中的磁通量發(fā)生變化，從而使L2產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，故L2應與檢流計相連；如答案圖所示(2)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電路中有電流產(chǎn)生，產(chǎn)生的原因是閉合回路中磁通量發(fā)生了變化；故結(jié)論為：閉合電路中磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中產(chǎn)生感應電流(3)感應電流的方向與原電流方向相反，則它們的磁場也一定相反，由楞次定律可知，原磁場應增強，故可以加入鐵芯或使變阻器滑片P左移10