教育最新K12江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(4)楞次定律(含解析)
电磁感应现象 楞次定律(核心考点精讲精练)(解析版)—备战2025年高考物理一轮复习(新高考通用)
电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。
2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS,单位是韦伯,符号是Wb。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
2.感应电流的产生条件(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,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)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。
2019年高考物理双基突破:专题26-楞次定律(精讲 )
一、磁通量1.磁通量(1)定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。
(2)公式:Φ=BS。
(3)单位:韦伯,符号:Wb。
2.对磁通量的理解(1)磁通量是标量,其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面,大小与线圈的匝数无关。
(2)合磁通量求法:若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在,当计算穿过这个面的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,其反方向的磁通量为负,平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。
【题1】一磁感应强度大小为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为A.0B.2BS C.2BS cosθD.2BS sinθ【答案】C3.“电生磁”到“磁生电”的发展里程(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应.(2)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,通有反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则,用来判断电流与磁场的相互关系)和左手定则(判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向)。
(3)英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
(4)俄国物理学家楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律。
【题2】物理学的发展离不开物理学家的科学研究,以下符合史实的是A.牛顿建立了万有引力定律,并测出了万有引力常量B.伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”的结论C.楞次发现了电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善D.奥斯特发现了电流的磁效应,使人们突破了对电与磁认识的局限性【答案】D4.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量变化时,电路中有感应电流产生的现象。
5.产生感应电流的两个必备条件(1)存在闭合回路。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(1)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(1)电磁感应现象、楞次定律1. 如右图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,在其外部产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外),其大小为B=k/r (其中r 为辐射半径--考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离,k 为常数),设一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为R (大于圆柱形磁铁的半径),而弯成铝环的铝丝横截面积S 。
圆环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环平面始终水平,已知铝丝电阻率为ρ ,密度为0ρ ,则圆环下落的最终速度为【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;【答案解析】解析:当圆环加速度为零时,有最大速度v m ,此时安培力由平衡条件可知:mg=F 得:v m【思路点拨】当重力等于安培力时,速度最大,根据平衡,结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最终的速度大.【知识点】电磁感应【答案解析】 C 解析:A、B利用同名磁极相互排斥使玩偶漂浮,所以电磁铁上端必须是N 极,根据右手定则,必须是直流电源,a端接正极,故A、B错误;C、增大线圈匝数,可以增大电磁铁磁性,可以使玩偶漂浮更高,故C正确;D、增大电阻,则电流减小,电磁铁磁性减小,玩偶高度减小,故D错误;故选C【思路点拨】本题主要考查影响电磁铁的条件,电流、匝数,根据右手定则得到电磁铁的极性,本题比较简单。
,3.匀强磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感强度B随时间t变化规律如图甲所示。
在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示。
令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示很小一段金属环对应I1、I2、I3时受到的安培力。
则A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心,F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心【知识点】法拉第电磁感应定律;楞次定律.L1 L2【答案解析】 ABD 解析:A、由图甲所示可知,oa段,磁场垂直于纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1沿逆时针方向,在ab段磁场向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向,故A正确;B、由图甲所示可知,在bc 段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I3沿顺时针方向,故B正确;C、由左手定则可知,oa段电流受到的安培力f1方向指向圆心,ab段安培力f2方向背离圆心向外,故C错误;D、由左手定则可知,ab段安培力f2方向背离圆心向外,bc段,安培力f3方向指向圆心,故D正确;故选:ABD.【思路点拨】应用楞次定律可以判断出感应电流方向,由左手定则可以判断出电流所受安培力方向.本题考查了判断感应电流方向与安培力方向,应用楞次定律与左手定则即可正确解题;要熟练掌握楞次定律与左手定则;要掌握应用楞次定律解题的步骤.4.如图所示,为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,外力F向右为正.则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是()【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;法拉第电磁感应定律;楞次定律.L1 L2 L5【答案解析】 AD解析:根据楞次定律判断可知,安培力阻碍导体与磁场间的相对运动,所以线框所受的安培力方向向左,由平衡条件得知外力方向一直向右,为正.t在为负值.产生的感应电动势为 E1=BLv,感应电流为 I1F1=BI1电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值.回路中总的感应电动势为 E2=2BLv,感应电流为 I2外力等于安培力,为F2=2BI2时间内,线框从中间磁场进入右边磁场,线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针,为负值.回路中总的感应电动势为 E3=2BLv,感应电流为 I3F2=2BI3磁场穿出,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值.产生的感应电动势为E4=BLv,感应电流为 I4F4=BI4知,AD正确.故选:AD.【思路点拨】线框匀速穿过方向不同的磁场,在刚进入或刚出磁场时,线框的感应电流大小相等,方向相同.当线框从一种磁场进入另一种磁场时,此时有两边分别切割磁感线,产生的感应电动势正好是两者之和,根据E=BLv,求出每条边产生的感应电动势,得到总的感应电动势.由闭合电路欧姆定律求出线框中的感应电流,由求出安培力大小,由平衡条件得到外力的大小,要分段研究.此题电磁感应中图象的问题,近几年高考中出现的较为频繁,解答本题关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、楞次定律、安培力公式等等知识,要知道当线框左右两边都切割磁感线时,两个感应电动势方向相同,是串联关系.。
【物理试题】江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练39电学基础实验、动力学学的综合问题及答案.doc
考点突破每日一练(39)电学基础实验、动力学学的综合问题1.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻R x,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________.a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔;b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔;c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k;d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100;e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拨出两表笔.根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________ Ω.(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________.A.测量电阻时如果指针偏转角过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零2.在一次实验技能比赛中,一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻.该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图),其中R0是保护电阻.(1)该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时,除了导线外,其他器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是______________________(请用接线柱处的字母表达).(2)该同学测量时记录了6组数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图所示.根据图线求出电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(3)若保护电阻R0的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条线是________,需改接为________.改接好后,调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为I,电源的电动势用E表示,内电阻用r表示,则R0=__________.3.为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角为θ、表面平整且足够长的斜面体和一个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆,如图甲所示,让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向始终垂直。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(9)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(9)电磁感应现象、楞次定律1.如图所示,线圈M和线圈N绕在同一铁芯上.M与电源、开关、滑动变阻器相连,P为滑动变阻器的滑动触头,开关S处于闭合状态,N与电阻R相连.下列说法正确的是 ( )A.当P向右移动时,通过R的电流为b到aB.当P向右移动时,通过R的电流为a到bC.断开S的瞬间,通过R的电流为b到aD.断开S的瞬间,通过R的电流为a到b答案AD解析本题考查楞次定律.根据右手螺旋定则可知M线圈内磁场方向向左,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,电阻减小,M线圈中电流增大,磁场增大,穿过N线圈内的磁通量增大,根据楞次定律可知N线圈中产生的感应电流通过R的方向为b到a,A正确,B 错误;断开S的瞬间,M线圈中的电流突然减小,穿过N线圈中的磁通量减小,根据楞次定律可知N线圈中产生的感应电流方向为a到b,C错误,D正确.2.如图所示,质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上.当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动.则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况,以下判断正确的是( )A.F N先大于mg,后小于mg B.F N一直大于mgC.F f先向左,后向右 D.F f一直向左答案AD解析条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈中磁通量先增大后减小,由楞次定律中“来拒去留”关系可知A、D正确,B、C错误.3.如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为 ( )A .a A >aB >aC >aD B .a A =a C >a B >a DC .a A =a C >aD >a BD .a A =a C >a B =a D 答案 B解析 线圈在A 、C 位置时只受重力作用,加速度a A =a C =g .线圈在B 、D 位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小a =g -F m<g .又线圈在D 点时速度大于B 点速度,即F D >F B ,所以a D <a B ,因此加速度的关系为a A =a C >a B >a D ,选项B 正确.4.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 向上滑动,下面说法中正确的是 ( )A .穿过线圈a 的磁通量变大B .线圈a 有收缩的趋势C .线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动,回路电阻增大,电流减小,磁场减弱,穿过线圈a 的磁通量变小,根据楞次定律,a 环面积应增大,A 、B 错;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向,C 对;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律,a 环有阻碍磁通量减小的趋势,可知a 环对水平桌面的压力F N 减小,D 错.5.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a 、b 将如何移动( )A .a 、b 将相互远离B .a 、b 将相互靠近C .a 、b 将不动D .无法判断答案 A解析 根据Φ=BS ,条形磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a 、b 将相互远离.6.如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 ( )A.向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动答案BC解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,A错;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引,B对;同理可判定C对,D错.7.如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动答案BD解析ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd 向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.8.如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随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.则下列说法正确的是( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1 s~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2 s~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3 s~4 s内ab、cd导线互相排斥答案CD解析由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b;由右侧电路及图乙可以判断,0~2 s内cd中电流为由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 s~4 s内cd中电流为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.9.如图所示,通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案BD。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(7)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(7)电磁感应现象、楞次定律1.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef,且ef 平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将( )A.逐渐变大B.逐渐减小C.始终为零 D.不为零,但始终保持不变答案 C解析穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的,因为通电直导线位于圆的正上方,所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等,即磁通量为零,而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.2.列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )答案CD解析根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C、D正确.3.如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A.a端聚积电子 B.b端聚积电子C.金属棒内电场强度等于零 D.U a>U b答案BD解析因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B、D正确.4.如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P自左向右滑动过程中,线圈ab将 ( )A.静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案 C解析当P向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab将顺时针转动.5.如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )A.三者同时落地B.甲、乙同时落地,丙后落地C.甲、丙同时落地,乙后落地D.乙、丙同时落地,甲后落地答案 D解析甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D正确.6.如图所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是 ( )A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.圆盘在磁场中向右匀速平移D.匀强磁场均匀增加解析只有当圆盘中的磁通量发生变化时,圆盘中才产生感应电流,当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时,圆盘中的磁通量不发生变化,不能产生感应电流,A、C错误;当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时,圆盘中的磁通量发生变化,圆盘中将产生感应电流,B、D正确.答案BD7.如图所示,能产生感应电流的是 ( )答案 B解析A图中线圈没闭合,无感应电流;B图中磁通量增大,有感应电流;C图中导线在圆环的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,也无感应电流;D图中的磁通量恒定,无感应电流.故选B.8.如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转解析由楞次定律知,欲使b中产生顺时针电流,则a环内磁场应向里减弱或向外增强,a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b环又有收缩趋势,说明a环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案 B9.如图 (a)所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图(b)所示的交变电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在t1~t2时间段内,对于线圈B,下列说法中正确的是 ( )A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A解析在t1~t2时间段内,A线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定B线圈中的电流为顺时针方向.线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定.在t1~t2时间段内B线圈内的Φ增强,根据楞次定律,只有B线圈增大面积,才能阻碍Φ的增加,故选A.10.如图所示,当磁场的磁感应强度B增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A.内环顺时针,外环逆时针B.内环逆时针,外环顺时针C.内、外环均为顺时针D.内、外环均为逆时针答案 A解析磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;若分开讨论,则外环逆时针,内环顺时针,A正确.。
江苏省连云港市高考物理 考点突破每日一练(10)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(10)电磁感应现象、楞次定律1.(多选)如图甲,已知开关闭合时灵敏电流计G指针向右偏,则当图乙中同一灵敏电流计G 指针向左偏时,以下可能的原因是( )A.乙图中滑片P正向右加速运动B.乙图中滑片P正向左加速运动C.乙图中滑片P正向右减速运动D.乙图中滑片P正向左减速运动2.如图所示为地磁场磁感线分布示意图.一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则( )A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高3.如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向下的磁场作用力( )4.(多选)如图所示,不计电阻的光滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上,H 、P 的间距很小.质量为0.2kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形,其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加上方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4-0.2t )T ,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( )A .金属杆中感应电流方向始终从C 到DB .金属杆中感应电流的大小始终为2AC .金属杆受到向上的支持力一直增大D .t =0时与t =4s 时,金属杆对挡板的压力大小均为0.4N5.(多选)如图甲所示,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n =20,总电阻R =2.5Ω,边长L =0.3m ,处在两个半径均为r =L 3的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合.磁感应强度B 1垂直水平面向外,大小不变;B 2垂直水平面向里,大小随时间变化,B 1、B 2的值如图乙所示.(π取3)( )A .通过线框中感应电流方向为逆时针方向B .t =0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在t=0.6s内通过线框中的电荷量为0.006CD.经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J6.如图所示,在水平放置的螺线管的中央,放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd,轴OO′与螺线管的轴线垂直,ab边在OO′轴的左上方,闭合K的瞬间,关于线圈的运动情况,下列说法正确的是( )A.不转动B.ab边向左转动C.ab边向右转动D.转动的方向与螺线管中的电流方向有关参考答案1.BD [甲图中,开关闭合时,由楞次定律判断知,G表电流由正接线柱流入时,指针向右偏,乙图中指针向左偏,故电流为负接线柱流入,即电容器放电,电容器两端电压正在减小,故滑片向左滑动,可能向左加速运动,也可能向左减速运动,故B、D正确,A、C错误.] 2.C [当飞机在赤道上空竖直下坠时,由于地磁场向北,若飞机从西往东或从东往西飞,机翼不切割磁感线,不产生感应电动势,所以机翼两端不存在电势差,故A、B错误;若飞机从南往北飞,当竖直下坠时,由右手定则可判知,飞机的右方机翼末端电势比左方末端电势高,即φ2比φ1高,相反,若飞机从北往南飞,φ1比φ2高,故C正确,D错误.]3.B [由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知,要使圆环受到向下的磁场作用力,则螺线管中应产生增大的磁场,而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的,故abcd 中的磁场变化率应越来越大,故只有B符合,A是减小的,C、D是不变的.]4.AC [当0≤t<2s时,磁场在减小,根据楞次定律可得,金属杆中感应电流方向从C到D,同理,当t≥2s时,磁场在反向增加,由楞次定律可知,金属杆中感应电流方向从C到D,故A正确;由法拉第电磁感应定律得:E=ΔBSΔtsin30°=0.2×12×12V=0.1V,再由欧姆定律,则有感应电流大小I =0.10.1A =1A ,故B 错误;安培力大小F =B t IL ,由左手定则可知,安培力垂直磁场方向斜向上,则将安培力分解,那么金属杆受到向上的支持力大小F N =mg -F sin60°=mg -32(0.4-0.2t )IL ,所以随时间增大,F N 增大,故C 正确;金属杆对挡板的压力F N ′=F cos60°=(0.2-0.1t ) N ,所以当t =0时与t =4s 时F N ′的大小均为0.2N ,故D 错误.]5.AD [磁感应强度B 1垂直水平面向外,大小不变;B 2垂直水平面向里,大小随时间增大,由楞次定律可得,线框中感应电流方向为逆时针方向,故A 正确;t =0时刻穿过线框的磁通量为:Φ=B 1×12πr 2-B 2×16πr 2=1×0.5×3×0.12Wb -2×16×3×0.12Wb =0.005Wb ,故B 错误;在t =0.6s 内通过线框中的电荷量q =I t =E R t =n ΔΦΔt R ·Δt =n ΔΦR =20×5-2×16×3×0.122.5C =0.12C ,故C 错误;由Q =I 2Rt =(n ΔΦΔt R )2R ·Δt =n ΔΦR Δt2=[20×5-2×16×3×0.12]2.5×0.62J =0.06J ,故D 正确.] 6.B [根据安培定则与线圈的绕法可知,通电时,通电螺线管中产生的磁场的N 极向左;闭合K 的瞬间,螺线管中的电流增大,所以产生的磁场增大,即向左的磁场增大,根据楞次定律可知线圈的感应电流的磁场方向向右,感应电流的方向为abcd ,由左手定则可知,ab 边受力的方向向下,cd 边受力的方向向上,所以ab 边向左转动,故B 正确.]。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(10)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(10)电磁感应现象、楞次定律1.(多选)如图甲,已知开关闭合时灵敏电流计G指针向右偏,则当图乙中同一灵敏电流计G 指针向左偏时,以下可能的原因是( )A.乙图中滑片P正向右加速运动B.乙图中滑片P正向左加速运动C.乙图中滑片P正向右减速运动D.乙图中滑片P正向左减速运动2.如图所示为地磁场磁感线分布示意图.一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则( )A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高3.如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向下的磁场作用力( )4.(多选)如图所示,不计电阻的光滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上,H 、P 的间距很小.质量为0.2kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形,其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加上方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4-0.2t )T ,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( )A .金属杆中感应电流方向始终从C 到DB .金属杆中感应电流的大小始终为2AC .金属杆受到向上的支持力一直增大D .t =0时与t =4s 时,金属杆对挡板的压力大小均为0.4N5.(多选)如图甲所示,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n =20,总电阻R =2.5Ω,边长L =0.3m ,处在两个半径均为r =L 3的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合.磁感应强度B 1垂直水平面向外,大小不变;B 2垂直水平面向里,大小随时间变化,B 1、B 2的值如图乙所示.(π取3)( )A .通过线框中感应电流方向为逆时针方向B .t =0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在t=0.6s内通过线框中的电荷量为0.006CD.经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J6.如图所示,在水平放置的螺线管的中央,放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd,轴OO′与螺线管的轴线垂直,ab边在OO′轴的左上方,闭合K的瞬间,关于线圈的运动情况,下列说法正确的是( )A.不转动B.ab边向左转动C.ab边向右转动D.转动的方向与螺线管中的电流方向有关参考答案1.BD [甲图中,开关闭合时,由楞次定律判断知,G表电流由正接线柱流入时,指针向右偏,乙图中指针向左偏,故电流为负接线柱流入,即电容器放电,电容器两端电压正在减小,故滑片向左滑动,可能向左加速运动,也可能向左减速运动,故B、D正确,A、C错误.] 2.C [当飞机在赤道上空竖直下坠时,由于地磁场向北,若飞机从西往东或从东往西飞,机翼不切割磁感线,不产生感应电动势,所以机翼两端不存在电势差,故A、B错误;若飞机从南往北飞,当竖直下坠时,由右手定则可判知,飞机的右方机翼末端电势比左方末端电势高,即φ2比φ1高,相反,若飞机从北往南飞,φ1比φ2高,故C正确,D错误.]3.B [由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知,要使圆环受到向下的磁场作用力,则螺线管中应产生增大的磁场,而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的,故abcd 中的磁场变化率应越来越大,故只有B符合,A是减小的,C、D是不变的.]4.AC [当0≤t<2s时,磁场在减小,根据楞次定律可得,金属杆中感应电流方向从C到D,同理,当t≥2s时,磁场在反向增加,由楞次定律可知,金属杆中感应电流方向从C到D,故A正确;由法拉第电磁感应定律得:E=ΔBSΔtsin30°=0.2×12×12V=0.1V,再由欧姆定律,则有感应电流大小I =0.10.1A =1A ,故B 错误;安培力大小F =B t IL ,由左手定则可知,安培力垂直磁场方向斜向上,则将安培力分解,那么金属杆受到向上的支持力大小F N =mg -F sin60°=mg -32(0.4-0.2t )IL ,所以随时间增大,F N 增大,故C 正确;金属杆对挡板的压力F N ′=F cos60°=(0.2-0.1t ) N ,所以当t =0时与t =4s 时F N ′的大小均为0.2N ,故D 错误.]5.AD [磁感应强度B 1垂直水平面向外,大小不变;B 2垂直水平面向里,大小随时间增大,由楞次定律可得,线框中感应电流方向为逆时针方向,故A 正确;t =0时刻穿过线框的磁通量为:Φ=B 1×12πr 2-B 2×16πr 2=1×0.5×3×0.12Wb -2×16×3×0.12Wb =0.005Wb ,故B 错误;在t =0.6s 内通过线框中的电荷量q =I t =E R t =n ΔΦΔt R ·Δt =n ΔΦR =20×5-2×16×3×0.122.5C =0.12C ,故C 错误;由Q =I 2Rt =(n ΔΦΔt R )2R ·Δt =n ΔΦR Δt2=[20×5-2×16×3×0.12]2.5×0.62J =0.06J ,故D 正确.] 6.B [根据安培定则与线圈的绕法可知,通电时,通电螺线管中产生的磁场的N 极向左;闭合K 的瞬间,螺线管中的电流增大,所以产生的磁场增大,即向左的磁场增大,根据楞次定律可知线圈的感应电流的磁场方向向右,感应电流的方向为abcd ,由左手定则可知,ab 边受力的方向向下,cd 边受力的方向向上,所以ab 边向左转动,故B 正确.]。
2019高三物理模拟试题及答案(K12教育文档)
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2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合模拟试卷物理部分满分110分二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
三、非选择题:第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共47分。
22。
(6分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则"。
弹簧测力计挂于固定点,下端用细线挂一重物m。
弹簧测力计的一端用细线系于点,手持另一端向左拉,使结点静止在某位置.分别读出弹簧测力计和的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为,图中的示数为。
(2)下列不必要的实验要求是。
(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物m所受的重力B.弹簧测力计应在使用前调零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使点静止在同一位置(3)分析实验时该同学怀疑弹簧测力计A因拉伸超出量程后读数不准而影响实验结果,他改变弹簧测力计B拉力的过程中,结点0的轨迹被描在白纸上,若两次记录O点轨迹如图中的两条虚线所示。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(52)电场线的理解和应用、库仑力作用下带电体的平衡问题
考点突破每日一练(52)电场线的理解和应用、库仑力作用下带电体的平衡问题、动力学的综合应用问题1.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则( )A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最弱2.如图所示,实线是电场线,一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速度-时间图象是选项中的( )3.有两个完全相同的小球A、B,质量均为m,带等量异种电荷,其中A带电荷量为+q,B带电荷量为-q.现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上,两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧.在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场(图中未画出).如图所示,系统处于静止状态时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ=60°,则弹簧的弹力为(静电力常量为k,重力加速度为g)( )A.kq 2L 2 B.33mg +kq 2L 2 C .Eq +kq 2L 2 D.33mg +kq 2L 2+Eq 4.质量分别为m 1、m 2的小球分别带同种电荷q 1和q 2,它们用等长的细线吊在同一点O ,由于库仑斥力的作用,使小球m 1靠在竖直光滑墙上,m 1的拉线呈竖直方向,使小球m 2的拉线与竖直方向成θ角,m 1、m 2均处于静止,如图所示.由于某种原因,小球m 2的带电荷量q 2逐渐减少,于是两小球拉线之间的夹角θ也逐渐减小直到零.在θ角逐渐减小的过程中,l 1、l 2中的张力F T1、F T2的变化情况是( )A .F T1不变,F T2不变B .F T1不变,F T2变小C .F T1变小,F T2变小D .F T1变小,F T2不变5.如图所示,水平台AB 距地面CD 高h =0.8m 。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(8)电磁感应现象、楞次定律(含解析)
(8)电磁感应现象、楞次定律1.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A .向右加速运动B .向左加速运动C .向右减速运动D .向左减速运动解析 MN 向右运动,说明MN 受到向右的安培力,因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里左手定则,MN 中的感应电流由M →N 安培定则,L 1中感应电流的磁场方向向上楞次定律,⎩⎪⎨⎪⎧ L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强;若L 2中磁场方向向上减弱安培定则,PQ 中电流为Q →P 且减小右手定则,向右减速运动;若L 2中磁场方向向下增强安培定则,PQ 中电流为P →Q 且增大右手定则,向左加速运动.答案 BC2.两根相互平行的金属导轨水平放置于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 的作用力向左答案 BD解析 利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD 、AB 的受力方向,经过比较可得正确答案.3.下列叙述正确的是 ( )A.法拉第发现了电磁感应现象B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因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AD解析电磁感应现象的发现者是法拉第,故选项A正确;惯性是物体本身固有的属性,质量是物体惯性大小的唯一量度,故选项B错误;伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因,故选项C错误;楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的表现,故选项D正确.4.如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看) ( )A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案 C解析条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C对.5.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是 ( )A.金属环在下落过程中机械能守恒B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C.金属环的机械能先减小后增大D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案 B解析金属环在下落过程中,磁通量发生变化,闭合金属环中产生感应电流,金属环受到磁场力的作用,机械能不守恒,A错误.由能量守恒知,金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和,B正确.金属环下落的过程中,机械能转变为电能,机械能减少,C错误.当金属环下落到磁铁中央位置时,金属环中的磁通量不变,其中无感应电流,和磁铁间无作用力,磁铁所受重力等于桌面对它的支持力,由牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力,等于磁铁的重力,D错误.6.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键按如图1所示连接.下列说法中正确的是 ( )A.电键闭合后,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,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.电键闭合后,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D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转答案 A解析电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,从而使电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B错误;电键闭合后,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的电流发生变化,使线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误.7.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轨道平面,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BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)答案 A解析设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BS cos θ,对A,S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,A正确.对B,B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误.对C,S减小,B增大,Φ可能不变,C错误.对D,S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,Φ可能不变,D错误.故只有A正确.8.如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是( )A.释放圆环,环下落时产生感应电流B.释放圆环,环下落时无感应电流C.释放圆环,环下落时环的机械能守恒D.释放圆环,环下落时环的机械能不守恒答案BC解析由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零,所以在环下落的过程中,磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,故A、D错误,B、C正确.9.如图所示,闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时,能产生感应电流的是 ( )A.使线圈在纸面内平动 B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C.使线圈以ac为轴转动 D.使线圈以bd为轴转动答案 D解析使线圈在纸面内平动、沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动,线圈中的磁通量始终为零,不变化,无感应电流产生;以bd为轴转动时,线圈中的磁通量不断变化,能产生感应电流,所以D选项正确.10.金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环 ( )A.始终相互吸引B.始终相互排斥C.先相互吸引,后相互排斥D.先相互排斥,后相互吸引答案 D解析磁铁靠近圆环的过程中,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加,与原磁场方向相反,如图甲所示,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环下降离开圆环时,穿过圆环的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少,二者方向相同,如图乙所示,磁铁与圆环之间是引力.因此选项D正确.也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论:来则拒之,去则留之分析.磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环.根据来则拒之,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环.根据去则留之,二者之间是引力.因此选项D正确.。
江苏省2019届高三物理最后15天小专题高考预测——楞次定律应用
楞次定律应用一、定律理解楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
理解:(1)“阻碍”的含义——阻碍并不是阻止,磁通量增加阻碍的结果还是增加,减少的还减少。
(2)发生电磁感应的线圈处的原磁场B0的磁场量变化(3)感应电流的磁场B’阻碍原磁场的磁通量的变化二、三种应用:应用1:“增反、减同”(1)“增反”原磁场B0的磁场量“增”,感应电流的磁场B’与原磁场B0方向相“反”(2)“减同”原磁场B0的磁场量“减”,感应电流的磁场B’与原磁场B0方向相“同”应用2:阻碍相对运动(“来拒、去留”)。
应用3:阻碍磁通量变化。
三、运用方法楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:首先研究对象(即线圈)的位置,再“一原、二感、三电流”,即为:①明确原磁场:明确原磁场B0的方向及磁通量的变化情况;②确定感应磁场:根据应用1,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则(右手螺旋定则)判断出感应电流方向。
例1:(多选)如图1甲所示,螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法正确的是()图 1A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量为零B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量为零C.在t1~t2时间内,金属圆环L内有顺时针方向的感应电流D.在t1~t2时间内,金属圆环L有扩张趋势分析与解:由B-t图知,t1时刻磁通量的变化率为零,则感应电流为零,L内的磁通量为零,故A正确.在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,通过金属圆环的磁通量最大,故B错误.在t1~t2时间内,磁通量的变化率不断变大,则线框内的感应电流不断变大,根据楞次定律,在线框中的电流方向为逆时针方向,根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,故C正确.在t1~t2时间内,L内的磁场增加,由楞次定律可以确定L必须减小面积以阻碍磁通量的增加,故有收缩的趋势,故D错误.答案:AC。
江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(3)楞次定律(含解析)
(3)楞次定律1.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则( )A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左【解析】由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a.由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,受到的安培力水平向左,因此选项D正确.【答案】 D2.(多选)如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则( )A.环M有缩小的趋势 B.环M有扩张的趋势C.螺线管N有缩短的趋势 D.螺线管N有伸长的趋势【解析】对通电螺线管,当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以匝间距增大;对金属环,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的减少,金属环有缩小的趋势.选项A、D正确.【答案】AD3.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左移动时( )A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动 D.CD向右移动【解析】由右手定则可判定AB中感应电流的方向为A→B,由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而运动.【答案】AD4.一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放入管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度可能是( ) A.逐渐增大到定值后保持不变B.逐渐增大到一定值时又开始减少,然后又越来越大C.逐渐增大到一定值时又开始减少,到一定值后保持不变D.逐渐增大到一定值时又开始减少到一定值之后在一定区间变动【解析】永久磁铁块由管上端口放入管内下落,速度增大,在铜管中产生感应电流,铜管阻碍磁铁下落,磁铁速度逐渐增大到定值后保持不变,选项A正确.【答案】 A5.如图所示,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动,并有______(填“收缩”或“扩张”)趋势.【解析】变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与电流磁场方向相反,相互排斥,则金属环A将向左移动,因磁通量增多,金属环A 有收缩趋势.【答案】左收缩6.按图所示的装置进行实验(A和B都是很轻的铝环,环A是闭合的,环B是断开的,A、B之间的连接杆是绝缘的).当磁铁的任意一极迅速靠近或远离A环时,你会看到什么现象?如果将磁铁迅速靠近或远离B环,又会看到什么现象?请你用学过的物理知识来解释这些现象.【解析】用磁铁的任意一极(如N极)靠近A环时,通过A环中的磁通量增加,根据楞次定律,A环中将产生感应电流,阻碍磁铁与A环靠近,A环将远离磁铁;同理,当磁极远离A环时,A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁铁远离,A环将靠近磁铁.由于B环是断开的,无论磁铁靠近还是远离B环,都不会在B环中形成感应电流,所以B环将不移动.【答案】见解析5.(多选)(2011·上海高考)如图4316,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )图4316A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针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】圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以A正确;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故D正确.【答案】AD6.(多选)如图4317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,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,下列说法正确的是( )图4317A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈【解析】若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感应现象,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,A对;若线圈不闭合,进入磁场后,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,B错;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C对,D错.故选A、C.【答案】AC7.(2014·广东汕头高二检测)如图4318,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( )图4318A.线圈a中将产生俯视逆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【解析】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,根据楞次定律,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力F N将增大,选项BC错误A、D正确.【答案】AD8.如图4319所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )图4319A.a→b→c→d→aB. d→c→b→a→dC. 先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD. 先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d【解析】由楞次定律可知,在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁通量减小,故感应电流的方向沿d→c→b→a→d,在线框从O点正下方向左侧摆动的过程中,向上的磁通量增大,故感应电流的方向沿d→c→b→a→d.选项B正确.【答案】 B9.(2014·遵义四中高二期末)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表、开关如图4320连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转,由此可以判断( )图4320A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动都能使电流表指针静止在中央D.因线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向【解析】将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向右偏转.线圈A向上移动或线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能使穿过线圈B的磁通量减少,引起电流表指针向右偏转,选项A错误,B正确;滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动使穿过线圈B的磁通量减少或增多,使电流表指针向右偏转或向左偏转,选项C、D错误.【答案】 B图432110.如图4321,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减少.当通过线圈磁通量增加时.为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力.在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减少时,为阻碍其减少,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.【答案】 D。
江苏省连云港市高考物理考点突破每日一练(20)万有引力定律的理解和应用、电磁感应中的综合问题(含解
江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练(20)万有引力定律的理解和应用、电磁感应中的综合问题(含解析)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(江苏省连云港市2019年高考物理考点突破每日一练(20)万有引力定律的理解和应用、电磁感应中的综合问题(含解析))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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(20)万有引力定律的理解和应用、电磁感应中的综合问题1.观察“神州十号”在圆轨道上的运动,发现每经过时间2t 通过的弧长为L ,该弧长对应的圆心角为θ(弧度),如图2所示,已知引力常量为G ,由此可推导出地球的质量为( )A.错误!B.错误!C 。
错误!D 。
错误!2.(多选)探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,最终进入距月球表面高为h 的圆形工作轨道.设月球半径为R ,月球表面的重力加速度为g ,万有引力常量为G ,则下列说法正确的是( )A .飞行试验器在工作轨道上的加速度为⎝ ⎛⎭⎪⎫R R +h 2g B .飞行试验器绕月球运行的周期为2π错误!C .飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为错误!D .月球的平均密度为错误!3.已知某半径为r 0的质量分布均匀的天体,测得它的一个卫星的圆轨道的半径为r ,卫星运行的周期为T 。
假设在该天体表面沿竖直方向以初速度v 0向上抛出一个物体,不计阻力,求它可以到达的最大高度h 是( )A 。
错误!B.错误! C 。
(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业三十八 电磁感应现象楞次定律
课时作业三十八电磁感应现象楞次定律(限时:45分钟)(班级________ 姓名________)1.如图,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与一圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )第1题图A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.S极向纸内,N极向纸外,使磁铁绕O点转动C.使磁铁在线圈平面内绕O点顺时针转动D.使磁铁在线圈平面内绕O逆时针转动2.(多选)某同学学了楞次定律,设计装置确定电流大小变化情况,其原理图如下:将一“U”形裸露光滑金属框架上搭上另一根裸露直导线PQ(接触良好),水平放置在水平的通电直导线一侧,开始静止,若发现裸露直导线运动即可作出一些判断,下列判断正确的是( )第2题图A.若PQ向右运动,通电直导线中电流增大B.若PQ向右运动,通电直导线中电流减小C.若PQ向左运动,通电直导线中电流增大D.若PQ向左运动,通电直导线中电流减小3.如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.线框从实线位置由静止释放,在其后的运动过程中 ( )第3题图A.线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B.线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针C.线框受到安培力的合力方向竖直向上D.线框所受的安培力先为阻力,后为动力4.(多选)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( )第4题图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5.在一根较长的铁钉上,用漆包线绕上两个线圈A、B,将线圈B的两端接在一起,并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方,如图所示.下列判断正确的是( )第5题图A.开关闭合时,小磁针不发生转动B.开关闭合时,小磁针的N极垂直纸面向里转动C.开关断开时,小磁针的N极垂直纸面向里转动D.开关断开时,小磁针的N极垂直纸面向外转动6.(16年南京模拟)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( )第6题图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对水平桌面的压力将增大7.(多选)如图所示是某次创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》的原理图.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,漆包线绕成的两个线圈P、Q与其组成闭合回路.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.下列说法中正确的是( )第7题图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会向右摆动C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动D.若使Q左右摆动,P会始终保持静止8.(多选)如图所示,通电直导线旁放一线圈(如图甲),直导线中通以图乙所示电流,规定电流方向向上为正,下列说法正确的是( )甲乙第8题图A.t1-t2时间与t3-t4时间线圈有向右运动趋势B.0-t1时间与t2-t3时间线圈中感应电流方向相同C.0-t2时间线圈中有扩张趋势D.t1-t2时间与t3-t4时间线圈中有收缩趋势9.(多选)在北半球,地磁场的水平分量由南向北,竖直分量竖直向下.北京平安大街上,如图,某人骑车从东往西行驶,则下列说法正确的是( )第9题图A.自行车左车把的电势比右车把的电势高B.自行车左车把的电势比右车把的电势低C.图中辐条AB此时A端比B端的电势高D.图中辐条AB此时A端比B端的电势低10.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,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.第10题图课时作业(三十八) 电磁感应现象楞次定律1.A 【解析】图示时刻穿过线圈的磁通量为零,N极向纸内,S极向纸外转动时,向里的磁通量增大,则线圈中产生逆时针方向的感应电流.故A正确.若S极向纸内,N极向纸外转动时,向外的磁通量增大,则线圈中产生顺时针方向的感应电流.故B错误;使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外或内平动时,穿过线圈的磁通量仍为零,不变,不产生感应电流.故CD错误.故选A.2.BC 【解析】由题意可知,“U”形框架和导体棒构成回路,当回路磁通量改变时产生感应电流;而根据楞次定律的推导表述——“增缩减扩”,此时即体现在导体棒的运动中,而引起感应的本源是通电直导线电流的变化引起磁场的变化,从而引起磁通量的变化,结合安培定则不难得出B、C选项正确.3.C 【解析】根据安培定则,通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外,下方向里,离导线近的地方磁感应强度大,线框从上向下靠近导线的过程,向外的磁感应强度增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,先是向外的磁通量减小至零,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大直至最大,根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流,A项错误;向里的磁通量变成最大后,继续向下运动,向里的磁通量又逐渐减小,这时的电流方向又变成了顺时针,B项错误;根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,故所受安培力始终为阻力,其方向始终向上,C项正确,D项错误.4.CD 【解析】回路变为圆形(面积增大),根据楞次定律有阻碍穿过回路的磁通量变化,即磁场逐渐减弱.故CD正确.5.C 【解析】开关保持接通时,A内电流的磁场向右,穿过B的磁感线的条数向右由零增加,因此感应电流的磁场方向向左,感应电流由D到C,CD下方磁感线的方向垂直纸面向外,小磁针N极向外转动;开关断开时,穿过B的磁感线的条数向右减少,因此感应电流的磁场方向向右,感应电流的方向由C到D,CD下方磁感线的方向垂直纸面向里,小磁针N极向里转动.故C正确.6.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,再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中的磁通量应变大,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有缩小且远离螺线管的趋势,线圈a对水平桌面的压力将增大,C 错误、D正确.第6题图7.AB 【解析】根据楞次定律得出P向右摆动过程中,P中电流为顺时针方向,A项正确;根据左手定则判断出Q的下端受安培力方向向右,B项正确,C项错误;Q左右摆动,P受安培力作用,不可能保持静止,D项错误.8.AD 【解析】此题分析的关键是注意对图象表述中电流正、负的和电流增减的理解——正、负代表方向,图象是减函数但电流不一定减小.这样首先根据安培定则结合图象信息明确各段时间磁场方向及大小变化趋势;再根据楞次定律及其相关推导表述作出相关时段的判断可得:AD选项正确.9.AD 【解析】根据右手定则,从东往西车把切割竖直分量知左车把电势高;辐条切割水平分量知B端电势高.即AD选项正确.10.B=B0ll+vt【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.。
2019-2020学年高中物理第一章4楞次定律练习(含解析)教科版选修3-2
4.楞次定律基础巩固C 1.(多选)关于对楞次定律的理解,下面说法正确的是( )A. 感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B. 感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C. 感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相反D. 感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反解析:根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化 ,选项A 正确;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反 ,在磁通量减小时与原磁场方向相同 ,选项B C 错误,选项D正确. 答案:AD#2.下图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 ,其中能产生由a 到b 的感应电流的是( )b ,B 、D 中均为a. C 中不产生感应电流,所以选A .答案:A•3.如图所示,闭合线圈上方有 竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝卜.当磁铁向卜运动时(但未插入线圈内部)( )解析:由右手定则判知,A 中感应电流方向解析:由题意可知穿过线圈的磁场方向向下 ,磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加 ,由楞次定律 判断感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向相反 ,由此可以判断闭合线圈的上端为 N 极,则其感应 电流的方向与题图中所标电流方向相同 ,磁铁与线圈相互排斥•故选项B 是正确的• 答案:B匕4.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中 以下各种说法正确的是()A. 向左拉出和向右拉出,环中的感应电流方向相反B. 向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的C. 向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D. 环在离开磁场之前,就已经有了感应电流 解析:不管将金属环从哪边拉出磁场 ,穿过闭合圆环的磁通量都要减少 ,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少 ,感应电流的磁场与原磁场方向相同 ,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B 正确,选项A C 错误;在圆环离开磁场前,穿过圆环的磁通量没有改变,没有感应电流产生,故选项D 错误. 答案:BJ 5.(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 ,大小为4.5 X 10-5 T . 一灵敏电压表连接 在当地入A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 ,磁铁与线圈相互排斥 ,磁铁与线圈相互吸引 ,磁铁与线圈相互排斥,将它从匀强磁场中匀速拉出海河段的两岸,河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2 m/s .下列说法正确的是()A. 电压表记录的电压为5 mVB. 电压表记录的电压为9 mVC. 河南岸的电势较高D. 河北岸的电势较高解析:由E=BLv=4.5X 10-5X 100 X 2V=9 X 10-3V可知选项A错误,选项B正确.再由右手定则可判断河北岸电势高,故选项C错误,选项D正确.答案:BD#6.如图所示,矩形闭合线圈abed竖直放置,00是它的对称轴,通电直导线AB与00平行,且AB 00所在平面与线圈平面垂直.如要在线圈中形成方向为abeda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00靠近线圈D. 线圈绕00轴逆时针转动90° (俯视)解析:00是线框的对称轴,由题图所示可知,直导线AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零.不管AB中电流如何变化,其穿过线圈的磁通量依旧是零,保持不变,线圈中没有感应电流产生,故选项A B错误;AB正对00靠近线圈时,穿过线圈的磁通量为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生故选项C 错误;线圈绕00轴逆时针转动90° (俯视),穿过线圈的磁通量增大,方向为面向纸面,由楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,可知磁场方向为背向纸面,由右手螺旋定则可知感应电流方向应为abeda,故选项D正确.答案:D#7.如图甲所示,A B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是()A. t i时刻,两环作用力最大B. t2和t3时刻,两环相互吸引C. t 2时刻两环相互吸引,t 3时刻两环相互排斥D. t3和t4时刻,两环相互吸引解析:11时刻B环中感应电流为零,故两环作用力为零,则选项A错误;t2时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环同向的电流使二者相互吸引,同理,t3时刻也应相互吸引,故选项B正确,选项C错误;t4时刻A环中电流为零,两环无相互作用,故选项D错误.答案:B®8.如图所示,一个闭合矩形金属框abed与一根绝缘轻杆相连,轻杆上端0点是一个固定转动轴转动轴与线框平面垂直,线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中间.线框平面与磁感线垂直.现将线框从左侧某位置静止释放,并使其左右摆动,在左右摆动过程中,线框受到磁场力的方向是()A.向左摆动的过程中,受力方向向左;向右摆动的过程中,受力方向向右B.向左摆动的过程中,受力方向向右;向右摆动的过程中,受力方向向左C.向左摆动的过程中,受力方向先向左后向右;向右摆动的过程中,受力方向先向右后向左D.向左、向右摆动过程中始终不受力解析:从阻碍相对运动的角度来看,由于磁通量的变化是线框和磁场间做相对运动引起的,因此感应电流的磁场总是阻碍线框相对磁场的运动.要阻碍相对运动,磁场对线框中感应电流的作用力一定和相对运动的方向相反,即线框向左摆时受力方向向右,线框向右摆时受力方向向左,所以选项B正确• 答案:B#9.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度I将()A. S增大,l变长B.S减小,I变短C.S增大,l变短D.S减小,I变长解析:当通电导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要反抗磁通量的增大,一是用缩小面积的方式进行反抗,二是用远离直导线的方式进行反抗,故D 正确•答案:D能力提升®1.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m阻值为R的闭合矩形金属线框abcd(ad边在外,be边在里)用绝缘轻质细杆悬挂在0点,并可绕0点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是()A. a^ aC.先是d T C T b T a T d,后是a^b^c T d^ aD.先是a T b T c T d T a,后是d T c T b T a T d 解析:线框从右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为C T d,从最低点到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为d T C T b T a T d,选项B正确.答案:BJ 2.如图所示,I和□是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒,cd为一相同的金属棒.ab和cd用导线连成一个闭合回路.当ab棒向左运动时,cd棒受到向下的磁场力.下列说法正确的是()A. 由此可知d点电势高于C点电势B. 由此可知I是S极C. 由此可知I是N极D. 当ab棒向左运动时,ab导线受到向左的磁场力解析:cd棒受到向下的磁场力,由左手定则可知,cd棒中电流方向是由C指向d,所以c点的电势高于d点的电势,故选项A错误;ab中的电流由b流向a, ab棒向左运动,由右手定则可知,ab棒所处位置磁场方向为竖直向上,则I是S极,□是N极,故选项B正确,C错误;当ab棒向左运动时,因ab 中的感应电流由b流向a,根据左手定则可知ab受到向右的磁场力,或者根据楞次定律可知,感应电流的效果阻碍ab相对磁场的运动,也可得出结论,故选项D错误.答案:B®3.如图所示,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t i的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图像可能是()解析:题中“线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右”表明穿过线框的磁通量先减小后增大,即导线中的电流先减小后增大,选项C、D错误;根据楞次定律,当导线中的电流先沿正方向减小时,在线框中才产生顺时针方向的感应电流,选项B错误,A正确•答案:Ak_. 4.如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕0点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a( )A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转解析:对选项A,当圆环a顺时针加速转动时,其产生的磁场增强,穿过圆环b向里的磁通量增加,由楞次定律得,圆环b中产生的感应电流的磁场方向向外,选项A错误,同理选项D错误;对选项B,圆环a减速转动,其产生的磁场减弱,穿过圆环b向里的磁通量减少,由楞次定律得,圆环b中产生的感应电流的磁场方向向里,由安培定则可判断出圆环b中的感应电流方向沿顺时针,同理,C选项的条件,也可使b产生顺时针方向的电流,但b收缩,说明a、b环中电流同向,故选项B正确,C错误.答案:B9.5.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直•磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为 2 : 1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和吕,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是()a■ ••( * 1 *1 «A.E a :曰=4 : 1,感应电流均沿逆时针方向B. E a :曰=4 : 1,感应电流均沿顺时针方向C. E a :曰=2 : 1,感应电流均沿逆时针方向D. E a :曰=2 : 1,感应电流均沿顺时针方向解析:根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向垂直圆环所在平面向里;由右手定则知,两圆环中电流均沿顺时针方向.圆环的半径之比为 2 : 1,则面积之比为4 : 1,据法拉第电磁感应定律得E=△ ?? △ ???? △??丽=方,—为定值,故E a : 6=4 : 1,故选项B正确•答案:B#6.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则()XXXXXXXXXA. 从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcdaB. 从0到11时间内,导线框中的电流越来越小C. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcbaD. 从0到t2时间内,导线框be边受到的安培力越来越大解析:由题图可知,0~t2内,线圈中磁通量的变化率相同,故0到t2时间内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为adeba方向,故A错误,C正确;从0到11时间内,线圈中磁通量的变化率相同,感应电动势恒定不变,电路中电流大小恒定不变;导线电流大小恒定,故B错误;从0到12时间内,磁场的变化率不变,则电路中电流大小恒定不变,故由F=BIL可知,F与B成正比,即先减小后增大,故D错误.答案:C®7.(多选)如图所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道,轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连,要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流,导线ab的运动情况可能是()A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.加速向左运动解析:本题关键是要弄清要使Q中产生顺时针方向的电流,那么穿过Q中的磁通量应如何变化.可用楞次定律步骤的逆过程来分析,要使Q中产生顺时针方向的感应电流,感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内.如果穿过Q的原磁场是垂直于纸面向里的,则原磁场应减弱;如果穿过Q的原磁场是垂直于纸面向外的,则原磁场应增强.当ab向右运动时,根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是a,是顺时针方向,由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里,所以当ab向右减速运动时,可使穿过Q的向里的磁通量减小,从而使Q中产生顺时针方向的电流;当ab向左运动时,同理可判定P 中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外,所以当ab向左加速运动时,可使穿过Q的向外的磁通量增大,从而使Q 中产生顺时针方向的感应电流.故正确选项为C D.答案:CD会员升级服务第一拨・清北季神马’有清华北大学II方法论课;还有清华学潺向所有的父母亲述自己求学之路;衡水名校试卷悄悄的上线了;扫qq领取官网不首发课程*很多人我没告诉他啊!会员q 口专享尊你来撮……。
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(4)楞次定律
1.(多选)如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b 的过程中( )
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
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】圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以A正确;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故D正确.
【答案】AD
2.(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,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,下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈
【解析】若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感应现象,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,A对;若线圈不闭合,进入磁场后,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,B错;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C对,D错.故选A、C.
【答案】AC
3.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中将产生俯视逆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
【解析】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,根据楞次定律,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力F N将增大,选项BC错误A、D正确.
【答案】AD
4.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )
A.a→b→c→d→a B. d→c→b→a→d
C. 先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
D. 先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d
【解析】由楞次定律可知,在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁通量减小,故感应电流的方向沿d→c→b→a→d,在线框从O点正下方向左侧摆动的过程中,向上的磁通量增大,故感应电流的方向沿d→c→b→a→d.选项B正确.
【答案】 B
5.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表、开关如图4320连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转,由此可以判断( )
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动都能使电流表指针静止在中央
D.因线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向
【解析】将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向右偏转.线圈A向上移动或线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能使穿过线圈B的磁通量减少,引起电流表指针向右偏转,选项A错误,B正确;滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动使穿过线圈B的磁通量减少或增多,使电流表指针向右偏转或向左偏转,选项C、D错误.
【答案】 B
6.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右
【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减少.当通过线圈磁通量增加时.为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力.在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减少时,为阻碍其减少,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.
【答案】 D。