高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1节 电磁感应现象、楞次定律练习 新人教版-新人教版高三全册物

第十章第一节电磁感应现象、楞次定律
[A级—根底练]
1．(08786989)如下列图，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的答案是( )
A．线圈中产生顺时针方向的感应电流
B．线圈中产生逆时针方向的感应电流
C．线圈中不会产生感应电流
D．线圈面积有缩小的倾向
解析：C [由于线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为0.当磁感应强度增大时，穿过线圈的磁通量仍然为0，如此线圈中不会产生感应电流，故只有C正确．] 2．(08786990)(2018·福建质检)法拉第在1831年发现了“磁生电〞现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是( )
A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转
B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转
C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转
D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转
解析：C [小磁针能否发生偏转，要看B中能不能产生感应电流，与A连接的电源电动势的大小无关，A错误；只要穿过B的磁通量发生变化，B中就可产生感应电流，小磁针就可以发生偏转，如果磁通量不变，匝数再多也没有用，B错误；线圈A与电池连接的瞬间，B中的磁场从无到有，磁通量发生变化，B中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，C正确；线圈A与电池断开瞬间，穿过B的磁场从有到无，B中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，D错误．]
3．(08786991)(2018·山东烟台期末)如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当矩形线圈突然向右运动时，线圈所受安培力的合力方向( )
A．向左B．向右
C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里
解析：A [当矩形线圈突然向右运动时，线圈中会产生逆时针方向的电流，根据左手定如此可知，ab边受的安培力向左，cd边受的安培力向左，合力的方向向左，A正确．或根据楞次定律，“来拒去留〞，感应电流的效果总是阻碍相对运动，所以线圈向右运动如此所受安培力向左．]
4．(08786993)(2018·辽宁葫芦岛期末)如下列图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．如下说法正确的答案是( )
A．由此可知d端电势高于c端电势
B．由此可知Ⅰ是S极
C．由此可知Ⅰ是N极
D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力
解析：C [根据题意可知：cd中电流的方向由c→d，c端电势高于d端，A错误；ab 中电流的方向由b→a，对ab应用右手定如此可知Ⅰ是N极，Ⅱ是S极，B错误，C正确．当cd棒向下运动时，回路中会产生由d→c的电流，如此ab中电流的方向由a→b，根据左手定如此可知，AB受的安培力向右，D错误．]
5．(08786994)(2018·浙江宁波期末)如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、B，圆环A将圆环B分为面积相等的两局部，以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，如下说法正确的答案是( )
A．B中始终没有感应电流
B．B中有顺时针方向的感应电流
C．B中有逆时针方向的感应电流
D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
解析：B [由于圆环A中的电流发生了变化，故圆环B中一定有感应电流产生，由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流，故B选项正确．]
6．(08786995)(2018·山东潍坊一模)如下列图，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中．发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为( )
A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里
C．水平向左D．水平向右
解析：B [线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；根据楞次定律可知a中电流的方向向下，a、b相互吸引，说明b中电流的方向也是向下，如此P1带正电，说明正离子向上偏转，根据左手定如此可知P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里，B正确．] 7．(08786996)(2018·湖南长沙一模)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在确实凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子困难的探索之路出现了一丝曙光．如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如下列图的闭合超导线圈，如此从上向下看，这个线圈中将出现( )
A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流
B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流
C．逆时针方向的持续流动的感应电流
D．顺时针方向的持续流动的感应电流
解析：C [N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针．因此线圈中产生的感应电流方向不变．由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故A、B、D错误，C正确．]
8．(08786997)(2018·河南许昌三模)如下列图，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA
B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．线框做自由落体运动
解析：B [根据右手定如此，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外，下方垂直纸面向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小．线框从上向下靠近导线的过程，垂直纸面向外的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加，先是垂直纸面向外的磁通量减小，之后变成垂直纸面向里的磁通量增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流．垂直纸面向里的磁通量变成最大后，线框继续向下运动，垂直纸面向里的磁通量减小，这时的电流方向又变成了顺时针，即感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，故A错误；根据A中的分析，线框穿越导线时，始终有感应电流存在，故B正确；根据楞次定律，安培力始终阻碍线框相对磁场的运动，故安培力的方向始终向上，线框不可能做自由落体运动，故C、D错误．]
[B级—能力练]
9．(08786998)(多项选择)(2018·安徽“学普〞开学联考)如图是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中，如此( )
A．将B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失
B．将B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在
C．如A的N极朝上，B中感应电流为顺时针方向(俯视)
D．如A的N极朝上，B中感应电流为逆时针方向(俯视)
解析：BC [当将B环靠近A时，由于越靠近磁铁A，磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中穿过B环的磁通量发生改变，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即B环没有电阻，所以稳定后B环中的电流不会变小，且永远存在，故A错误，B正确；此时B环水平放在磁铁A上且悬浮在磁铁A的上方空中，即其相互排斥，说明B环的下面是N 极，故感应电流为顺时针方向(俯视)，故C正确，D错误．]
10．(08786999)(多项选择)(2018·广东珠海摸底)矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如下列图，当MN中的电流增大时，如下说法正确的答案是( )
A．导线框abcd有逆时针的感应电流
B．bc、ad两边均不受安培力的作用
C．导线框所受的安培力的合力向右
D．MN所受线框给它的作用力向左
解析：ACD [直导线中通有M→N均匀增大的电流，根据安培定如此，知通过线框的磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向，故A正确．根据A选项分析可知，依据左手定如此，bc、ad两边均受安培力的作用，故B错误．根据左手定如此，知，ab边所受安培力方向水平向右cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，
磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，如此线框所受安培力的合力方向向右，因此MN所受线框给它的作用力向左，故C、D正确．]
11．(08787000)(多项选择)(2018·某某虹口区一模)如下列图，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中．闭合开关S的瞬间( )
A．A环向左滑动
B．C环向左滑动
C．A环有向外扩展的趋势
D．C环有向内收缩的趋势
解析：AD [闭合开关S的瞬间，通过A、C环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定如此可知：A环向左运动，且有收缩的趋势；C环向右运动，有收缩的趋势，故A、D正确，B、C错误．]
12．(08787001)(多项选择)如下列图，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O点．将圆环拉至位置a 后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力．在圆环从a摆向b的过程中( )
A．感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向
B．感应电流方向一直是逆时针
C．安培力方向始终与速度方向相反
D．安培力方向始终沿水平方向
解析：AD [由楞次定律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，A正确，B错误，根据左手定如此，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，C错误，D正确．] 13．(08787002)(多项选择)如下列图，线圈A、B同心置于光滑水平桌面上，线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，如此 ( )
A．线圈B将顺时针转动起来
B．线圈B中有顺时针方向的电流
C．线圈B将有沿半径方向扩张的趋势
D．线圈B对桌面的压力将增大
解析：BC [当线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流时，穿过线圈B的磁通量竖直向上且增大，根据楞次定律，线圈B产生顺时针方向的电流；根据楞次定律的另一种表述，线圈B有扩张的趋势，阻碍磁通量的增加，故B、C正确，A错误．线圈B受到的安培力在水平方向上，线圈B对桌面的压力将不变，故D错误．]
14．(08787003)如下列图，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式．
解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化
在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量
Φ1＝B0S＝B0l2
设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为
Φ2＝Bl(l＋vt)
由Φ1＝Φ2得B＝B0l
l＋vt
.
答案：B＝B0l
l＋vt。