高考物理一轮复习练习:第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 配套练习含解析
高考物理一轮复习 第十章 电磁感 第1节 电磁感现象楞次律练习
权掇市安稳阳光实验学校第十章第一节电磁感应现象、楞次定律[A级—基础练]1.(08786989)如图所示,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,则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)如图所示,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,根据左手定则可知,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,所以线圈向右运动则所受安培力向左.]4.(08786993)(2018·辽宁葫芦岛期末)如图所示,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.下列说法正确的是( )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应用右手定则可知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,则ab中电流的方向由a→b,根据左手定则可知,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分为面积相等的两部分,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,下列说法正确的是( ) 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)如图所示,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,则P1带正电,说明正离子向上偏转,根据左手定则可知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的确凿证据.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,这使得磁单极子艰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图所示的闭合超导线圈,则从上向下看,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)如图所示,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→ABCAB.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 [根据右手定则,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)(多选)(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,则( ) 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)(多选)(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中通入电流方向如图所示,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )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,根据安培定则,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,依据左手定则,bc、ad两边均受安培力的作用,故B错误.根据左手定则,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,则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)(多选)(2018·上海一模)如图所示,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则可知: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)(多选)如图所示,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,根据左手定则,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)(多选)如图所示,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,则 ( )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)如图所示,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=B0ll+vt.答案:B=B0ll+vt。
2020届高考物理复习练习:第十章第1讲 电磁感应现象 楞次定律Word版含解析
板块三限时规范特训时间:45分钟100分一、选择题(本题共14小题,每小题6分,共84分。
其中1~7为单选,8~14为多选)1.如图所示,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大小是()A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS答案 C解析磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B sinθ·S,末态Φ2=-B cosθ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上。
在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向()A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A答案 A解析原磁场的方向垂直纸面向下,以OO′为轴翻转90°的过程中,磁通量Φ减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,垂直纸面向下,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A;以OO′为轴再转90°的过程中,磁通量Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向上,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A,所以A选项是正确的。
3.[2017·河北衡水模拟]线圈ab中的电流如图所示,设电流从a 到b为正方向,那么在0~t0这段时间内,用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流,从左向右看,它的方向是()A.顺时针B.逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针答案 A解析根据题意可知,当电流从a流向b时,由右手螺旋定则可知,穿过线圈M的磁场水平向右,由于电流的减小,所以磁通量变小,根据楞次定律可得,铝环M 的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
高考物理一轮复习第十章电磁感应第讲电磁感应现象楞次定律练习含解析新人教版
第1讲电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共15小题,1~10题为单选,11~15题为多选)1.有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如图所示。
另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,下列说法正确的是(地磁场很弱,可以忽略)( B )A.线圈切割磁感线,线圈中产生感应电流B.线圈紧密套在模具上移动过程中,线圈中没有感应电流产生C.由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故而不能判断线圈中是否有感应电流产生D.若线圈平面放置不水平,则移动过程中会产生感应电流[解析] 本题考查电磁感应现象。
根据题述可知,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,线圈中磁通量不变,所以线圈紧密套在模具上移动的过程中线圈中没有感应电流产生,选项B 正确,A、C、D错误。
2.如图所示,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,以下说法正确的是( C )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] 由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零。
当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确。
3.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( A )A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.先逆时针后顺时针方向的感应电流D.无感应电流[解析] 穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分,总磁通量是向上的。
当线圈突然缩小时总磁通量向上增加,原因是磁体外向下穿线圈的磁通量减少。
故由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向。
4.(2023·云南昆明诊断)两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内,导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。
2021版高考物理一轮复习第十章电磁感应1电磁感应现象楞次定律训练3含解析
电磁感应现象楞次定律1.如图所示,圆筒形铝管竖直置于水平桌面上,一磁块从铝管的正上方由静止开始下落,穿过铝管落到水平桌面上,下落过程中磁块不与管壁接触。
忽略空气阻力,则在下落过程中( )A.磁块做自由落体运动B.磁块的机械能守恒C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力D.磁块动能的增加量大于重力势能的减少量【解析】选C。
磁块在铝管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在此过程中,出现安培力做负功现象,从而磁块不会做自由落体运动,故A错误;磁铁在整个下落过程中,除重力做功外,还有产生感应电流对应的安培力做功,导致减小的重力势能,部分转化动能外,还有产生内能。
故机械能不守恒;同时增加的动能小于重力势能的减小量,故B、D错误;磁铁在整个下落过程中,由楞次定律中来拒去留规律可知,铝管受向下的作用力,故铝管对桌面的压力一定大于铝管的重力,故C正确。
2.如图,两上下平行的圆形线圈同轴放置,先闭合开关S,然后再打开。
在闭合与打开的两个瞬间,由上向下观察,上方线圈中产生的感应电流( )A.都沿逆时针方向B.都沿顺时针方向C.闭合时沿逆时针方向,打开时沿顺时针方向D.闭合时沿顺时针方向,打开时沿逆时针方向【解析】选C。
闭合时,下方线圈中电流为顺时针方向,根据安培定则穿过上方线圈的磁场方向向下,磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向反向,由安培定则判断感应电流为逆时针方向;打开时,穿过上方线圈的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由安培定则得上方线圈中的感应电流沿顺时针方向;故C项正确,A、B、D项错误。
3.如图所示,O为圆心,和是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路( )A.将向左平动B.将向右平动C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动【解析】选D。
2019年度高三物理一轮复习练习:第十章 第1讲 电磁感应定律 楞次定律 含解析
配餐作业 电磁感应定律 楞次定律►►见学生用书P367A 组·基础巩固题1.如图所示,一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3-12BS B.3+12NBS C.3+12BS D.3-12NBS 解析 Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进。
若取转到末位置时穿过线框方向为正方向,则Φ2=32BS ,Φ1=-12BS ,因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关,故ΔΦ=3+12BS 。
答案 C2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一,如图所示,线圈中通以一定频率的正弦交流电,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。
下列说法中正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品解析由楞次定律可知,涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化,A项正确;类似于变压器,涡流的频率等于通入线圈的交流电频率,B项正确;由于电流在磁场中受安培力作用,故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力,C项正确;涡流必须是在导体中产生,故待测工件不能是塑料或橡胶制品,D项错误。
答案ABC3.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零解析当金属杆ab顺时针方向转动时,切割磁感线,由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势,由右手定则可知将产生由a到b 的感应电流,电流表的d端与a端相连,c端通过金属环与b端相连,则通过电流表的电流是由c到d,而金属杆在磁场中会受到安培力的作用,由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右,阻碍金属杆的运动,所以A项正确。
2025版高考物理一轮总复习专题10电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课后提能演练
专题十第1讲学问巩固练1.如图,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MN中电流突然减小时,线圈产生的感应电流为I,线圈所受安培力的合力为F,则I和F的方向为( )A.I顺时针,F向左B.I顺时针,F向右C.I逆时针,F向左D.I逆时针,F向右【答案】B2.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )A BC D【答案】A3.如图所示,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的变更量的大小是( )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS【答案】C 【解析】Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必需留意Φ2,Φ1的正负,要留意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在起先位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进.若取转到末位置时穿过线框方向为正方向,则Φ2=32BS,Φ1=-12BS,因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关,故ΔΦ=3+12BS. 4.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向(从上往下看为顺时针方向)的瞬时感应电流,下列方法可行的是( )A.使匀强磁场匀称增大B.使圆环绕水平轴ab转动30°C.使圆环绕水平轴cd转动30°D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动【答案】A5.如图所示为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向匀称增大的电流,则( )A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变更【答案】D综合提升练6.(多选)超导体具有电阻为零的特点,如图为超导磁悬浮原理图,a是一个超导闭合环,置于一个电磁铁线圈b正上方,当闭合开关S后,超导环能悬浮在电磁铁上方平衡.下列说法正确的有( )A.闭合开关S瞬间,a环中感应电流受到的安培力向上B.闭合开关S,稳定后通过a环的磁通量不变,a环中不再有电流C.闭合开关S,稳定后通过a环的电流是恒定电流D.R取不同的电阻,稳定后a环所受安培力都相等【答案】ACD7.(2024年湖南名校联考)(多选)如图所示,志向变压器的一个线圈接电流计G,另一个线圈接导轨,金属棒ab可沿导轨左右滑动,B为匀强磁场,导轨的电阻不计,在下列状况下,有电流向上通过电流计G的是( )A.ab向右加速运动时B.ab向左减速运动时C.ab向左加速运动时D.ab向右减速运动时【答案】AB8.(2024届南通一模)在物理爱好小组的活动中,某同学将轻质圆形铝板用细棉线悬挂在固定点O上,铝板可以绕O点自由摇摆,如图所示.在平行于铝板的竖直面内将一竖放的条形磁铁在铝板旁边左、右来回拉动(与铝板始终不相碰),若空气流淌对铝板的影响可忽视不计,则下列对这个试验结果的推断,正确的是( )A.铝板内不会产生感应电动势B.铝板内能产生感应电动势但不会产生感应电流C.铝板可以在安培力的作用下摇摆起来D.铝板始终保持静止不动【答案】C 【解析】当条形磁铁靠近和远离铝板时,铝板切割磁感线,产生感应电动势,A错误;因铝板各部分切割磁感线的密集程度不同,磁通量的变更量不同,故各部分产生的感应电动势不同,由此能产生感应电流,B错误;铝板产生感应电流后,在安培力的作用下摇摆起来,C正确、D错误.。
2017年高考物理新课标一轮复习习题:第10章第1讲电磁感应现象楞次定律含答案
第1讲电磁感应现象楞次定律A组基础题组..1.(2013课标Ⅱ,19,6分)(多选)在物理学发展过程中..,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是( ) ..A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.(2016浙江杭州模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。
下列说法中正确的是( )A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度处D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转3.(2016江西九江模拟)某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是( )A.始终顺时针B.先顺时针再逆时针C.始终逆时针D.先逆时针再顺时针4.(2015广东揭阳一中、潮州金山中学联考)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。
现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电5.(2014广东理综,15,4分)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大6.(2016浙江杭州统测)两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置,通过它们的电流方向如图所示,线圈L的平面跟纸面平行,现将线圈从位置A沿M、N连线的中垂线迅速平移到位置B,则在平移过程中,线圈中的感应电流( )A.沿顺时针方向,且越来越小B.沿逆时针方向,且越来越大C.始终为零D.先顺时针,后逆时针7.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
高考物理一轮复习练习:第十章第1讲 电磁感应现象 楞次定律解析含答案
板块三限时规范特训时间:45分钟100分一、选择题(本题共14小题,每小题6分,共84分。
其中1~7为单选,8~14为多选)1.如图所示,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS答案 C解析磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=Bsinθ·S,末态Φ2=-Bcosθ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上。
在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A答案 A解析原磁场的方向垂直纸面向下,以OO′为轴翻转90°的过程中,磁通量Φ减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,垂直纸面向下,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A;以OO′为轴再转90°的过程中,磁通量Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向上,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A,所以A 选项是正确的。
3.[2017·河北衡水模拟]线圈ab 中的电流如图所示,设电流从a 到b 为正方向,那么在0~t 0这段时间内,用丝线悬挂的铝环M 中产生感应电流,从左向右看,它的方向是( )A .顺时针B .逆时针C .先顺时针后逆时针D .先逆时针后顺时针答案 A解析 根据题意可知,当电流从a 流向b 时,由右手螺旋定则可知,穿过线圈M 的磁场水平向右,由于电流的减小,所以磁通量变小,根据楞次定律可得,铝环M 的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。
2020年高考物理一轮复习专题10.1 电磁感应现象 楞次定律(练)(解析版)
专题10.1 电磁感应现象楞次定律1.(河北省唐山一中2019届期中)下列情况能产生感应电流的是()丙A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时【答案】BD【解析】A中导体AB顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化,无感应电流,故选项A 错误;B中条形磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量增加,拔出时线圈中的磁通量减少,都有感应电流产生,故选项B正确;C中开关S一直接通,回路中为恒定电流,螺线管A产生的磁场稳定,螺线管B中的磁通量无变化,线圈中不产生感应电流,故选项C错误;D中开关S接通,滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化,螺线管A的磁场变化,螺线管B中的磁通量变化,线圈中产生感应电流,故选项D正确.2.(辽宁省丹东一中2019届期末)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下列表述正确的是()A.电磁感应现象是洛伦兹最先发现的B.电动机是利用电磁感应原理,将机械能转化为电能C.楞次最先发现了电流的磁效应D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果【答案】D【解析】电磁感应现象是法拉第最先发现的,选项A错误;发电机是利用电磁感应原理,将机械能转化为电能的,选项B错误;奥斯特最先发现了电流的磁效应,选项C错误;电磁感应现象是闭合电路中产生了电流,是其他形式的能转化为电能,楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,感应电流的磁场总要阻碍引起它的磁通量的变化,感应电流具有的以及消耗的能,必须从引起磁通量变化的外界获取,要在回路中维持一定的感应电流,外界必须消耗一定的能量,选项D正确.3.(湖南省湘潭一中2019届期中)某教室墙上有一朝南的钢窗,当把钢窗左侧向外推开时,下列说法正确的是()A.穿过窗框的地磁场的磁通量变大B.穿过窗框的地磁场的磁通量不变C.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是逆时针D.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是顺时针【答案】C【解析】如图,地磁场由南向北,当朝南的钢窗向外推开时,钢窗平面与磁场平行时,没有磁感线穿过钢窗平面,穿过钢窗平面的磁通量为0.根据楞次定律,穿过窗框平面的磁通量减小,从推窗人的角度看,窗框中产生的感应电流的方向为逆时针.故选项C正确,A、B、D错误.4.(河南省开封一中2019届质检)如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 【答案】A【解析】感应电流产生的条件:①闭合回路;②穿过闭合回路的磁通量发生变化.根据磁通量的公式Φ=BS cos θ,ab向右运动,S增大,同时使θ减小,磁通量增大,一定能产生感应电流,故A正确;磁感应强度B减小,θ角同时也减小,不能确定磁通量是否变化,故B错误;ab向左运动,S减小,同时增大磁感应强度B,不能确定磁通量是否变化,故C错误;ab向右运动,S增大,同时增大磁感应强度B和θ角,不能确定磁通量是否变化,故D错误.5. (江苏省淮安一中2019届期中)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场()A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里【答案】CD【解析】回路变为圆形,面积增大,说明原闭合回路的磁通量减小,所以磁场逐渐减弱,而磁场方向可能向外,也可能向里,故选项C、D正确.6. (山西省朔州一中2019届期末)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁由静止开始下落,在N极接近线圈上端的过程中,下列说法正确的是()A.流过R的电流方向是a到b B.电容器的下极板带正电C.磁铁下落过程中,加速度保持不变D.穿过线圈的磁通量不断增大【答案】BD【解析】在N极接近线圈上端的过程中,线圈中向下的磁通量在变大,所以选项D正确;根据楞次定律可以得出,感应电流方向为逆时针(俯视图),流过R的电流方向是b到a,选项A错误;线圈的下部相当于电源的正极,电容器的下极板带正电,所以选项B正确;磁铁下落过程中,重力不变,线圈对磁铁的作用力变化,所以合力变化,加速度变化,所以选项C错误.7. (黑龙江省双鸭山一中2019届期中)如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是()A.感应电流的方向始终是由P→Q B.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右【答案】BD【解析】在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断B项正确;再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项正确.8.(河南省许昌一中2019届期末)如图所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一闭合矩形金属线圈P,AB在线圈平面内,当AB中通以向上的电流并增大时()A.线圈中产生逆时针方向的电流,线圈向AB运动B.线圈中产生逆时针方向的电流,线圈离开AB运动C.线圈中产生顺时针方向的电流,线圈向AB运动D.线圈中产生顺时针方向的电流,线圈离开AB运动【答案】B【解析】根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里,直导线中的电流增大,穿过线框磁通量增大,根据楞次定律得到:线框中感应电流方向为逆时针方向.根据左手定则可知导线框受安培力指向线框内,由于靠近导线磁场强,则安培力较大;远离导线磁场弱,则安培力较小,此线圈离开AB直导线,故A、C、D错误,B正确.9.(一中2019届期中)如图所示,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棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力.则有()A.由此可知d电势高于c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导线受到向左的磁场力【答案】BD【解析】cd导线受到向下的磁场力,根据左手定则可判定电流方向从c流向d;所以d电势低于c电势,选项A错误.导体棒ab中感应电流方向为b流向a,根据右手定则可判定,磁场方向竖直向上,即下面为N极,Ⅰ是S极,选项B正确,C错误.当cd棒向下运动时,根据右手定则可判定感应电流方向从d到c,经过ab的方向为a到b,根据左手定则判定,安培力方向水平向左,选项D正确.10.(浙江省绍兴一中2019届调研)如图所示,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,则()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【答案】BC【解析】方法一:画出A中电流产生的磁场,由于A中电流增大,故穿过B的合磁通量垂直纸面向外且增大;由楞次定律可知B中感应电流的磁场方向垂直纸面向里,最后由安培定则可判断B中感应电流的方向是顺时针,B正确;由左手定则判断B所受安培力方向沿半径向外,有扩张的趋势,但不会转动.A 错误、C正确.因安培力沿水平方向,B环对桌面的压力不变,D错误.方法二: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.11.(吉林省四平一中2019届高三模拟)如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷.在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上,现让橡胶盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是()A.铝环N有沿逆时针方向的感应电流B.铝环N有扩大的趋势C.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下D.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上【答案】AD【解析】依据楞次定律可知,穿过环N的磁通量向下且增大,因此环N有沿逆时针方向的感应电流,故A正确;橡胶盘M由静止开始绕其轴线O1O2按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大,又因为橡胶圆盘带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过环N的磁通量向下且增大,根据楞次定律知环N的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以,橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上,故D正确,B、C错误.12.(湖北省孝感一中2019届高三模拟)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分为面积相等的两部分,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,下列说法正确的是()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【答案】B【解析】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.13.(浙江省舟山一中2019届高三模拟)如图甲,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时()A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C .在t 2~t 3时间内,L 内有逆时针方向的感应电流D .在t 3~t 4时间内,L 内有顺时针方向的感应电流【答案】AD【解析】据题意,在t 1~t 2时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流,该电流激发出增加的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势,故选项A 正确;在t 2~t 3时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生稳定电流,该电流激发出稳定磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,故选项B 、C 错误;在t 3~t 4时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,故圆环内产生顺时针方向电流,选项D 正确.14.(安徽省蚌埠二中2019届高三模拟)如图所示,abcd 是边长为L 的正方形回路,处在斜向左上的匀强磁场中,磁场方向与回路平面成θ=45°角.ab 、cd 为金属棒,ad 、bc 为细金属丝,金属丝的质量不计,ab 金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连,连接在另一端的cd 金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平面,cd 段金属棒的质量为m ,通过回路的磁通量为Φ,重力加速度为g ,则cd 棒中的电流大小和方向为( )A .mgL Φ,方向从c 到d B .2mgL Φ,方向从d 到c C .mgL Φ,方向从d 到c D .2mgL Φ,方向从c 到d 【答案】C【解析】设磁场的磁感应强度为B ,则Φ=BL 2sin 45°,可得B =2ΦL 2.cd 棒静止,则受到的安培力垂直于磁感应强度方向指向右上,设cd中的电流为I,则BIL cos 45°=mg,解得I=mgLΦ,根据左手定则可知,cd棒中的电流方向从d到c,则选项C正确,A、B、D错误.15.(江西省吉安一中2019届高三模拟)如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
2021高考人教版物理一轮复习讲义:第10章第1讲电磁感应现象楞次定律(含解析)
第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律主干梳理对点激活知识点1 磁通量I1 .磁通量(1) 定义:匀强磁场中,磁感应强度(B)与I 0计垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通,我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2) 公式:[02 ①二BS o(3) 公式的适用条件:①匀强磁场;② S是_03垂直磁场方向的有效面积。
⑷单位:韦伯(Wb), 1 Wb」04〔1 T m2。
(5)标量性:磁通量是_05标量,但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的,即任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线_06从正面穿出时磁通量为正,贝U 磁感线07从反面穿出时磁通量为负。
2. 磁通量的变化量在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于08|末磁通量①2与初磁通量◎ 的差值,即卩△①=前一①1。
3. 磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的09比值,即弓①。
知识点困I电磁感应现象I1. 电磁感应现象当穿过闭合电路的01磁通量发生改变时,电路中有02感应电流产生的现象。
2. 产生感应电流的条件(1) 电路_03闭合。
(2) 磁通量04变化。
3. 电磁感应现象的两种典型情况(1)闭合电路中部分导体做05切割磁感线运动。
⑵穿过闭合回路的磁通量06发生变化。
4. 电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生[07感应电动势,如果回路闭合则产生08感应电流;如果回路不闭合,则只产生09感应电动势,而不产生10|感应电流。
5. 能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为_11电能。
知识点3丨楞次定律n1. 楞次定律(1)内容:感应电流产生的磁场总要L01阻碍引起感应电流的1_02磁通量的变⑵适用范围:适用于一切回路 03磁通量变化的情况。
2. 右手定则(1)内容:①磁感线穿入04右手手心。
(从掌心入,手背穿出) ② 大拇指指向_05导体运动的方向。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感 1 电磁感现象 楞次律创新练1(含解析)
权掇市安稳阳光实验学校电磁感应现象楞次定律3.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,实验现象为 ( )A.将原线圈迅速拔出副线圈的过程中,电流计指针将向右偏B.将原线圈迅速拔出副线圈的过程中,电流计指针将不会发生偏转C.副线圈位置保持不动时,将滑动变阻器滑片向右移动时,电流计指针将不会偏转D.副线圈位置保持不动时,将滑动变阻器滑片向右移动时,电流计指针将向左偏转【解析】选D。
当在闭合电键时,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过大线圈磁通量增加时,电流计指针向右偏转;将原线圈迅速拔出副线圈时,穿过线圈的磁通量减小,电流计指针向左偏转,故A、B错误;副线圈位置保持不动时,将滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,原线圈电路电流减小,穿过副线圈的磁通量减小,电流计指针向左偏转,故D正确,C错误。
【补偿训练】某同学利用图甲装置研究磁铁下落过程中的电磁感应有关问题。
打开传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁的重力,不发生转动),不计线圈电阻,计算机荧屏上显示出图乙的UI-t曲线,图乙中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是( )A.若仅增大h,两个峰值间的时间间隔会增大B.若仅减小h,两个峰值都会减小C.若仅减小h,两个峰值可能会相等D.若仅减小滑动变阻器的值,两个峰值都会减小【解析】选B。
若仅增大h,磁铁经过线圈的时间减小,两个峰值间的时间间隔会减小,故A错误;当h减小时,磁铁进入线框的速度减小,导致线框中磁通量的变化率减小,因此两个峰值都会减小,且两个峰值不可能相等,故B正确,C错误;根据闭合电路欧姆定律可知,不计线圈电阻,减小滑动变阻器阻值,则回路中的感应电流增大,线圈对磁铁的阻碍作用增大,磁铁的机械能转化为动能的比例增大,即回路中的电功率P=UI增大,两个峰值都会增大,故D错误。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感 第1讲 电磁感现象 楞次律练习_2
权掇市安稳阳光实验学校第1讲电磁感应现象楞次定律考点一电磁感应现象的理解和判断【典例1】在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化【解析】选D。
本题以验证“由磁产生电”设想的实验为背景,主要考查电磁感应现象。
产生感应电流必须满足的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量要发生变化。
选项A、B电路闭合,但磁通量不变,不能产生感应电流,故选项A、B不能观察到电流表的变化;选项C满足产生感应电流的条件,也能产生感应电流,但是等我们从一个房间到另一个房间后,电流表中已没有电流,故选项C也不能观察到电流表的变化;选项D满足产生感应电流的条件,能产生感应电流,可以观察到电流表的变化,所以选项D正确。
【多维训练1】现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示连接。
下列说法中正确的是( )A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起灵敏电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间灵敏电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使灵敏电流计指针静止在零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,灵敏电流计指针才能偏转【解析】选A。
开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化,从而使灵敏电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B 中后,开关闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,灵敏电流计指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流变化,使线圈B的磁通量变化,灵敏电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感 第1讲 电磁感现象 楞次律作业
权掇市安稳阳光实验学校第1讲电磁感应现象楞次定律[课时作业] 单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”的设想实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意.答案:D2.如图所示,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: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,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确.答案:C3.如图所示,左侧有一个竖直放置的超导体圆环,O点为圆环的圆心,右侧有一条形磁铁.一开始圆环中没有电流,条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动,当N极到达圆心O所在位置时,突然静止不动.下列说法正确的是( )A.条形磁铁运动的过程中,线圈中有逆时针电流(从左向右看)B.条形磁铁N极运动到O点静止瞬间,线圈中的电流消失C.条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力D.条形磁铁运动的过程中,条形磁铁对线圈始终没有作用力解析:根据楞次定律“增反减同”的结论,条形磁铁运动的过程中,线圈中有顺时针电流(从左向右看),选项A错误;线圈是超导体,条形磁铁静止瞬间,线圈中的电流不会消失,选项B错误;根据楞次定律“来拒去留”,条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力,条形磁铁对线圈有向左的作用力,选项C正确,选项D错误.答案:C4.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现解析:设金属框在位置Ⅰ的磁通量为ΦⅠ,金属框在位置Ⅱ的磁通量为ΦⅡ,由题可知ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|,ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|,所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2,由安培定则知两次磁通量均向里减小,所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流,C对.答案:C5.如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管.下列说法正确的是( )A.电流计中的电流先由a到b,后由b到aB.a点的电势始终低于b点的电势C.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度解析:电流计中的电流先由b到a,后由a到b,A错误.a点的电势先比b点低,后比b点高,B错误.磁铁减少的机械能等于回路中产生的热量,C错误.根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍磁铁与闭合回路间的相对运动,磁铁刚离开螺线管时,受到向上的磁场力,加速度小于重力加速度,D正确.答案:D二、多项选择题6.如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场( )A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里解析:由于磁场变化,线圈变为圆形,面积变大,根据楞次定律可知,磁场逐渐减弱,方向可以是向里也可以是向外,C、D两项正确.答案:CD7.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,则( )A.将B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,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,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: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B环中感应电流为顺时针方向(俯视),故C正确,D错误.答案:BC 8.(2018·江苏镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S的瞬间( )A.从右侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射D.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射解析:闭合开关S的瞬间,金属环中向右的磁通量增大,根据楞次定律,从右侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,A错误;由于电阻率ρ铜<ρ铝,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,B正确;若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,环将向右弹射,C正确;电池正、负极调换后,同理可以得出金属环仍能向左弹射,D正确.答案:BCD[能力题组]选择题9.(2018·湖南长沙模拟)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的确凿证据.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,这使得磁单极子艰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图所示的闭合超导线圈,则从上向下看,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: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.答案:C 10.(2018·陕西西安模拟)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直.若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是( )A.AB中电流I逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.AB正对OO′,逐渐靠近线圈D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)解析:选项A、B、C中通过线圈的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,A、B、C错误;选项D中,线圈中的磁通量增加,且原磁场方向逆时针穿过线圈,根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈,由安培定则可得感应电流方向为abcda,D正确.答案:D11.(2018·湖南长沙重点高中联考)MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面,如图所示,则( )A.若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由a到b到d 到cB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由c 到d到b到aC.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路电流为零D.若ab、cd都向右运动,且两棒速度v cd>v ab,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到a解析:若固定ab,使cd向右滑动,由右手定则知应产生顺时针方向的电流,故A错.若ab、cd同向运动且速度大小相同,ab、cd所围的面积不变,磁通量不变,则不产生感应电流,故B错.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc 中有顺时针方向的电流,故C错.若ab、cd均向右运动,且v cd>v ab,则ab、cd 所围的面积增大,磁通量也增大,则产生由c到d到b到a的电流,故D正确.答案:D12.(2018·山东潍坊模拟)如图所示,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: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中电流的方向也向下,则P1带正电,说明正离子向上偏转,根据左手定则可知P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里,B正确.答案:B13.(多选)如图所示,倾角为α的斜面上放置着光滑导轨,金属棒KN置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上.在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后,则下列说法正确的是( )A.圆环L有收缩趋势B.圆环L有扩张趋势C.圆环内产生的感应电流变小D.圆环内产生的感应电流不变解析:由于金属棒KN在重力的作用下向下运动,则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场,随着金属棒向下加速运动,圆环的磁通量将增加,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加;又由于金属棒向下运动的加速度减小,磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小.故A、C正确.答案:AC14.(多选)如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是( )A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力增大C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈解析:由楞次定律可知,若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针,A错误.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,线圈通过磁场区域更快,由法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势更大,感应电流更大,安培力也更大,B正确.由图知1、2、4、…线圈都发生了相对滑动,而第3个线圈没有,故第3个线圈为不合格线圈,C错误,D正确.答案:BD15.(多选)如图甲所示,等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有如图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.下列说法正确的是( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3~4 s内ab、cd导线互相排斥解析:由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b;由右侧电路及题图乙可以判断,0~2 s内cd中感应电流方向为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B错误.2~4 s内cd中感应电流方向为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.答案:CD。
2020版高考物理总复习第十章第1节电磁感应现象楞次定律练习(含解析).doc
第一节伦茨电磁感应定律1在法拉第时代,在下面的实验中验证了假设电是由磁性产生的能观察到感应电流的是(d)A.然后在电流表的回路上缠绕一块磁铁,以便观察变化B.在线圈旁边放置一个带电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将线圈两端连接在一个房间内,电流表在另一个房间内在相邻的房间,将条形磁铁插入线圈,然后去隔壁房间观察电流表的变化D.同一环上的两个线圈,分别连接电源和电流表,并观察通电或断电时的电流表中的更改分析:绕在磁铁上的线圈与电流表形成闭合线圈因为线圈中的磁通量不变,所以它可以不被观察当观察到感应电流时,选项a不符合问题的意义;当闭合线圈与电流表放在线圈旁边,如果电流是开的,电流将减小如果线圈与恒定电流连接并产生恒定的磁场,不会产生感应电流在另一个线圈中;将条形磁铁插入线圈中,安培计在隔壁房间观察,磁通量不再是改变了,所以无法观察到当观察到感应电流时,选项C不符合问题的意义;当两个线圈缠绕在同一个铁上时环对一个线圈通电或断电线圈产生的磁场改变了磁通量穿过另一个线圈。
因此,感应电流可以被观察。
方案D符合标题的含义2(北京模拟,2019)纯电动汽车是一种节能环保型汽车,以及它的刹车能量回收系统通过能量回收能量制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中旋转,制动时车辆的部分动能转换成其他形式的能量储存。
以下关于制动能量回收的说法是正确的是(a)A.制动时利用电磁感应现象能量回收B.制动能量回收利用制动系统的热效应电流C.当制动能量恢复时,部分动能在制动过程中,车辆的能量转化为内部能量D.当制动能量恢复时,部分动能在制动过程中,车辆的重量转化为重力势能分析:在行驶和制动过程中,动能被还原,还原动能以电能,所以制动能量回收必须使用电磁能归纳现象,所以a是正确的,B,C,D是错误的三。
(2019·辽宁沈阳校级模拟)(多篇)(选项)如图所示,均匀磁场垂直于线圈的环平面软导线如果磁场(CD)发生变化,线圈就会变成圆形A.逐渐加强,向外B.逐渐加强,向内的方向C.逐渐减弱,方向向外它越来越弱了,它要进去了分析:软线回路变为圆形,且线圈变大。
高三物理一轮复习第十章第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业含解析
电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:产生感应电流的条件为:闭合回路内磁通量发生变化.线圈绕在磁铁上,磁通量未变,不会产生感应电流,A、B错误.往线圈中插入条形磁铁的瞬间,线圈中磁通量发生变化,此时线圈中将产生感应电流,但插入后磁通量不再变化,无感应电流,故到相邻房间观察时无示数,C错误.在线圈通电或断电的瞬间,磁通量发生变化,产生感应电流,D正确.答案:D2.(2017·高考江苏卷)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶1解析:两个线圈的半径虽然不同,但是线圈内的匀强磁场区域的半径一样,则穿过两线圈的磁通量相同,故选项A正确.答案:A3.如图所示装置,在cdef区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场,要求线圈a 对桌面的压力大于本身重力,则cdef内的磁感应强度随时间变化的关系可能是( )解析:若a对桌面的压力大于本身重力,则b中的感应电流应增加,由I=NΔBΔtSR知ΔBΔt 增大,所以只有B图正确.答案:B4.一个面积为S=4×10-2m2、匝数为n=100的正方形线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,t=0时刻磁场的方向垂直线圈平面向里,则下列判断正确的是( )A.t=1 s时线圈中的电流方向发生变化B.0~2 s内线圈中磁通量的变化量为零C.1~2 s内线圈中电流方向为顺时针方向D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零解析:根据楞次定律可知,在0~2 s内,线圈中产生的感应电流为顺时针方向,在2~4 s内产生的感应电流方向为逆时针方向,感应电动势大小均为E=nΔΦΔt=nSΔBΔt,所以选项A、D错误,C正确;0~2 s内线圈中磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=2B0S=0.16 Wb,所以选项B错误.答案:C5.如图所示,两个闭合正方形线框A、B的中心重合,放在同一水平面内.当小线框A 中通有不断增大的顺时针方向的电流时,对于线框B,下列说法中正确的是( )A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势解析:根据右手定则可得,线框A中电流的磁场向里且逐渐增大,根据楞次定律可得,线框B中感应电流的磁场的方向向外,感应电流的方向为逆时针方向,线框A外侧与线框B内侧处产生的磁场方向向外,由左手定则可知线框B有扩张的趋势,故D正确.答案:D二、多项选择题6.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒AB的作用力向左解析:导体棒AB切割磁感线,由右手定则可知回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B,由左手定则知,磁场对导体棒CD的作用力向右,磁场对导体棒AB的作用力向左,故B、D 正确.答案:BD7.如图所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是( )A.向右平动(ad边还没有进入磁场)B.向上平动(ab边还没有离开磁场)C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D.以ab边为轴转动(转角不超过90°)解析:选项A和D所描述的情况中,线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S 增大,D情况下S减小),穿过线框的磁通量均改变,由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流.而选项B、C所描述的情况中,线框中的磁通量均不改变,不会产生感应电流,故A、D正确.答案:AD8.(2019·山东聊城模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环,且电阻率ρ铜<ρ铝.闭合开关S的瞬间( )A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射解析:线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,环中感应电流由左侧看为顺时针,选项A正确;由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大,故铜环受到的安培力要大于铝环的,选项B正确;若将环放在线圈右方,根据楞次定律可得,环将向右运动,选项C错误;电池正负极调换后,金属环受力仍向左,故仍将向左弹出,选项D错误.答案:AB[能力题组]选择题9.如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环.当B绕环心转动时,导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势,则B的转动情况是( )A.顺时针加速转动B.顺时针减速转动C.逆时针加速转动D.逆时针减速转动解析:由题可知,A中感应电流为顺时针,由楞次定律可知,感应电流的内部磁场向里,由右手螺旋定则可知,引起感应电流的磁场可能为:向外增大或向里减小.若原磁场向外,则B中电流应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大;若原磁场向里,则B中电流应为顺时针,则B应逆时针转动且转速减小;又因为导体环A具有扩展趋势,则B 中电流应与A方向相反,即B应顺时针转动且转速增大,A正确.答案:A10.如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若( )A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向解析:根据楞次定律,当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产生,故选项A、B错误;当金属圆环向左移动时,则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,根据楞次定律可以知道,产生的感应电流方向为顺时针,故选项C错误;当金属圆环向右移动时,则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,根据楞次定律可以知道,产生的感应电流方向为逆时针,故选项D正确.答案:D11.(2019·湖南长沙模拟)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的确凿证据.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,这使得磁单极子艰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图所示的闭合超导线圈,则从上向下看,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: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.答案:C12.如图所示,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.下列说法正确的是( )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:根据题意及左手定则可知,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应用右手定则可知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,则ab中电流的方向由a→b,根据左手定则可知,ab受的安培力向右,D错误.答案:C13.(多选)如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁),线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路.下列说法正确的是( )A.闭合开关S时,B中产生与图示方向相同的感应电流B.闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流C.断开开关S时,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间D.断开开关S时,弹簧K立即将衔铁D拉起解析:由题意可知,闭合S后,线圈A中产生磁场,穿过线圈B的磁通量要增加,根据楞次定律及右手螺旋定则可知,B中产生与图示方向相反的感应电流,故A错误,B正确;断开S,回路电流减小,铁芯中磁场减小,由楞次定律及右手螺旋定则可知,线圈B产生图示方向的电流,减缓磁场减小的趋势,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间,故C正确,D 错误.答案:BC14.(多选)如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是( )A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力增大C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈解析:由楞次定律可知,若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针,A错误.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,线圈通过磁场区域更快,由法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势更大,感应电流更大,安培力也更大,B正确.由图知1、2、4、…线圈都发生了相对滑动,而第3个线圈没有,故第3个线圈为不合格线圈,C错误,D正确.答案:BD15.(多选)如图甲所示,等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有如图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.下列说法正确的是( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3~4 s内ab、cd导线互相排斥解析:由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b;由右侧电路及题图乙可以判断,0~2 s内cd中感应电流方向为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B错误.2~4 s内cd中感应电流方向为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.答案:CD。
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板块三 限时规范特训时间:45分钟满分:100分 一、选择题(本题共14小题,每小题6分,共84分。
其中1~7为单选,8~14为多选)1.如图所示,一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3-12BS B.3+12NBS C.3+12BS D.3-12NBS 答案 C解析 磁通量与匝数无关,Φ=BS 中,B 与S 必须垂直。
初态Φ1=B sin θ·S ,末态Φ2=-B cos θ·S ,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS (-cos30°-sin30°)|=3+12BS ,所以应选C 项。
2.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A 点作切线OO ′,OO ′与线圈在同一平面上。
在线圈以OO ′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A答案 A解析原磁场的方向垂直纸面向下,以OO′为轴翻转90°的过程中,磁通量Φ减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,垂直纸面向下,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A;以OO′为轴再转90°的过程中,磁通量Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向上,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A,所以A选项是正确的。
3.[2017·河北衡水模拟]线圈ab中的电流如图所示,设电流从a 到b为正方向,那么在0~t0这段时间内,用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流,从左向右看,它的方向是()A.顺时针B.逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针答案 A解析根据题意可知,当电流从a流向b时,由右手螺旋定则可知,穿过线圈M的磁场水平向右,由于电流的减小,所以磁通量变小,根据楞次定律可得,铝环M 的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。
后半段时间电流从b 流向a ,由右手螺旋定则可知,穿过铝环M 的磁场水平向左,电流增大,则磁通量变大,根据楞次定律可知,感应电流方向为顺时针(从左向右看),故电流方向不变,A 正确。
4.[2016·石家庄质检]法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。
如图所示,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。
转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动,电流表的指针发生偏转。
下列说法正确的是( )A .回路中电流大小变化,方向不变B .回路中电流大小不变,方向变化C .回路中电流的大小和方向都周期性变化D .回路中电流方向不变,从b 导线流进电流表答案 D解析 圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E =12BωR 2,由右手定则判断得a 端为负极、b 端为正极,所以只有D 项正确。
5. [2017·山东青岛二模]如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线,其右侧有闭合圆形线圈,某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v 0,若通电导线足够长,无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为B =k I r ,则下列说法正确的是( )A.线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B.线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C.线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D.线圈最终会停下来并保持静止答案 C解析根据右手螺旋定则判断,线圈所处的磁场方向垂直纸面向里,根据题意可知,离导线越远,磁场越弱,线圈有远离直导线的速度,依据楞次定律可知,线圈中的感应电流方向沿顺时针方向,但由于磁场减弱,且动能有损失,速度减小,所以线圈产生的不是恒定电流,选项A、B错误;当线圈在该平面上以速度v0沿图示方向运动时,产生感应电流,将圆形线圈看作由无数小段直导线组成,根据左手定则知安培力合力方向垂直导线向左,使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,线圈沿导线方向运动,磁通量不变,无感应电流,合力为零,做匀速直线运动,选项C正确,D错误。
6.如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。
若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是()A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大答案 D解析通过螺线管b的电流如图所示,根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,滑片P向下滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,所产生的磁场的磁感应强度增强,根据楞次定律可知,线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上,由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向,A错误;由于螺线管b中的电流增大,所产生的磁感应强度增强,线圈a中的磁通量变大,B错误;根据楞次定律可知,线圈a将阻碍磁通量的增大,因此,线圈a有缩小并远离的趋势,线圈a对水平桌面的压力将增大,C错误,D正确。
7. [2017·福建泉州期末]水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N,通电密绕长螺线管穿过两环,如图所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器滑动触头向左移动时,两环将()A.一起向左移动B.一起向右移动C.相互靠拢D.相互分离答案 C解析当滑动变阻器的滑动触头向左移动时,螺线管内部、外部的磁场均增加,穿过M、N两金属环的水平向右的磁通量增加,根据楞次定律,可以知道两环中有相同方向的电流,同方向电流相互吸引,故两环相靠近,所以C选项是正确的。
8.如图所示,倾角为α的斜面上放置着光滑导轨,金属棒KN 置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。
在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后,则下列说法正确的是()A.圆环L有收缩趋势B.圆环L有扩张趋势C.圆环内产生的感应电流变小D.圆环内产生的感应电流不变答案AC解析由于金属棒KN在重力的作用下向下运动,则KNMP回路中产生俯视逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场,随着金属棒向下加速运动,圆环的磁通量将增加,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加;又由于a=g sinα-B2l2vmR总,金属棒向下运动的加速度减小,磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。
故A、C正确。
9. [2017·宁夏中卫一模]右图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》的示意图。
两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置。
当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。
以下说法正确的是()A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止答案AB解析P向右摆动的过程中,穿过P线圈的磁通量减小,根据楞次定律,P中有顺时针方向的电流(从右向左看),故A正确。
根据电路连接可知Q下端的电流方向向外,根据左手定则,所受的安培力向右,则Q向右摆动。
同理,用手左右摆动Q,P会左右摆动,故B正确,C、D错误。
10.等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘,且线框被导线分成面积相等的两部分,如图甲所示,MN中通有由N流向M的电流,电流强度随时间的变化如图乙所示,则关于线框中感应电流的判断正确的是()A.在任何时刻线框中都无感应电流B.在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流C.在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流D.在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流答案BD解析穿过线框的磁通量垂直纸面向里,在t1时刻时,磁通量增加,在t2时刻时,磁通量不变,在t3时刻时,磁通量减少,根据楞次定律可得B、D正确。
11.如图所示,在赤道附近某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad 边沿东西方向。
下列说法中正确的是()A.若使线圈向东平动,则a点的电势与b点的电势相同B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD.若以ad为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a答案AD解析在赤道附近的地磁场是平行地面由南指向北,当线圈不管向哪个方向平动,都没有感应电流产生,各点电势相同,因此A选项正确,B选项错误。
以ab为轴转动,磁通量不变,也没有感应电流,C选项错误。
以ad为轴向上翻转,磁通量增大,感应电流磁场方向由北指向南,由安培定则可知,感应电流的方向a→d→c→b→a,D选项正确。
12.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是()A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S是闭合的,滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S是闭合的,滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC解析当开关S闭合时,左线圈上有了电流,产生磁场,而对于右线圈来说,磁通量增加,由楞次定律可知,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故A正确;当开关S由闭合到断开的瞬间,穿过右线圈的磁通量要减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M要向左运动靠近左边的线圈,故B错误;开关S闭合时,当滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时,回路的电阻减小,回路的电流增大,产生的磁场增强,穿过右线圈的磁通量增大,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故C正确;当滑动变阻器的滑片P向右迅速滑动时,回路的电阻增大,回路的电流减小,产生的磁场减弱,穿过右线圈的磁通量减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M向左运动靠近左边线圈,故D错误。
13.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ再下落到Ⅲ位置,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A.从Ⅰ→Ⅱ有顺时针方向的感应电流B.从Ⅰ→Ⅱ有逆时针方向的感应电流C.从Ⅰ→Ⅲ有先逆时针后顺时针方向的感应电流D.从Ⅱ→Ⅲ有逆时针方向的感应电流答案AD解析从Ⅰ突然缩小到Ⅱ,磁通量增大,原磁场方向竖直向上,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向竖直向下,由安培定则可知,产生俯视顺时针方向的感应电流,A选项正确,B、C选项错误。