新版高考物理全国I一轮复习习题：第九章基础课时24电磁感应现象 楞次定律

基础课时24电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.(2016·河北正定模拟)如图1所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。

现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()图1A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置解析当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想观察到感应电流，M、N分别连接电源的两个极即可，故可知只有B项正确。

答案 B2.(2016·河南开封名校联考)奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验。

图2中环形物体是法拉第使用过的线圈，A、B 两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接。

实验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁生电”，其原因是()图2A.线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场解析电流表与线圈B构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流。

由于线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，所以线圈B中磁通量没有变化，电流表指针不偏转，D正确。

答案 D3.如图3所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。

一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行。

线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间。

则下列说法中正确的是()图3A.在位置2时，穿过线圈的磁通量为零B.在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零C.从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化D.从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左解析磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数，故在位置2，磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，A正确，B错误；1→2，磁通量减小，感应电流为逆时针方向，2→3，磁通量反向增大，感应电流仍为逆时针方向，C错误；由楞次定律知，线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动，方向总是向右，D错误。

答案 A4.如图4所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则()图4A.圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置B.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大C.在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流D.圆环最终将静止在平衡位置解析当圆环进出磁场时，由于圆环内磁通量发生变化，所以有感应电流产生，同时金属圆环本身有内阻，部分机械能会转化成热能而损失，因此圆环不会摆到释放位置，A错误，C正确；随着圆环进出磁场，其机械能逐渐减少，圆环摆动的幅度越来越小，当圆环只在匀强磁场中摆动时，圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，圆环将在A、B间来回摆动，B、D错误。

答案 C5.如图5所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。

在将磁铁的S极插入线圈的过程中()图5A.通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向为由a 到b ，线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向为由b 到a ，线圈与磁铁相互吸引 解析 磁铁的S 极朝下，在将磁铁的S 极插入线圈的过程中，通过线圈的磁场方向向上，且增强，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则感应电流方向为由b 到a ，线圈与磁铁相互排斥，选项B 正确。

答案 B6.如图6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为( )图6A.3－12BSB.3＋12NBSC.3＋12BSD.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 C7.(2016·陕西西安市高三模拟)如图7所示，质量为m 的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正确的是( )图7A.大于环重力mg，并逐渐减小B.始终等于环重力mgC.小于环重力mg，并保持恒定D.大于环重力mg，并保持恒定解析根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断，安培力应该竖直向下，环始终处于静止状态，表明线的拉力始终大于环的重力mg。

由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力F＝I·2RB逐渐减小，选项A正确。

答案 A8.两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图8所示。

两板间有一带正电的油滴恰好静止，则磁场的磁感应强度B随时间变化的图象是()图8解析带正电的油滴静止，即所受重力与电场力平衡，两板间为匀强电场，因此线圈中产生的感应电动势为恒定值，由法拉第电磁感应定律可知，通过线圈的磁通量一定是均匀变化的，A、D两项错误；油滴带正电，故下极板电势高于上极板电势，感应电流产生磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，通过线圈的磁通量均匀减小，故C项正确，B项错误。

答案 C二、多项选择题9.如图9所示，闭合导体环水平固定。

条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直轴线下落，穿过导体环的过程中，关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度，下列说法正确的是()图9A.从上向下看，导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针B.从上向下看，导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针C.条形磁铁的加速度一直小于重力加速度D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度解析当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时，条形磁铁内部向上的磁感线都穿过了导体环，而条形磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少，所以此时刻穿过导体环的磁通量最大，因此全过程导体环中磁通量方向向上，先增大后减小，从上向下看，感应电流方向先顺时针后逆时针，A正确，B错误；导体环中的感应电流产生的磁场始终阻碍条形磁铁运动，所以条形磁铁的加速度一直小于重力加速度，C正确，D错误。

答案AC10.如图10所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引的是()图10A.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错误；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正确；同理可判定C正确，D错误。

答案BC11.(2016·上海建平中学月考)如图11闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落，穿过匀强磁场，磁场区域竖直方向的长度大于矩形线圈bc边的长度，不计空气阻力，则()图11A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场整个过程，线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场整个过程，必有一个阶段其加速度等于gC.dc边刚进入磁场时感应电流方向与dc边刚穿出磁场时感应电流方向相反D.dc边刚进入磁场时感应电流大小与dc边刚穿出磁场时感应电流大小可能相等解析当整个线圈都进入磁场时，线圈中磁通量不变，没有感应电流，此时线圈受重力，加速度为g，选项A错误，B正确；线圈进磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流是逆时针方向，线圈出磁场时，磁通量减小，感应电流是顺时针方向，选项C正确；若dc边进磁场时是减速进的，则经过在磁场中一段加速过程，dc边出磁场时的速度可能与dc边进磁场时的速度相同，则感应电流大小可能相等，选项D正确。

答案BCD12.(2016·江苏泰州一中期末)如图12所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中()图12A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框的机械能不断减小C.线框中产生顺时针方向的感应电流D.线框所受安培力的合力为零解析电流在导线下方产生的磁场方向垂直于纸面向里，线框由静止释放，在下落过程中，穿过线圈的磁通量逐渐减小，线圈中产生顺时针方向的电流，选项A 错误，C正确；两水平边中电流大小相等、方向相反，但所处的磁场大小不同，所以整个线圈受的安培力的合力向上，对线圈做负功，线圈的机械能减小，选项B 正确，D错误。

答案BC13.如图13甲所示为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、B，线圈A中通入如图乙所示的电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，则下列说法中正确的是()图13A.在t1～t2时间段内，线圈B内有顺时针方向的电流，线圈B有扩张的趋势B.在t1～t2时间段内，线圈B内感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里C.在0～t1时间段内，线圈B内有逆时针方向的电流D.在0～t1时间段内，线圈B有收缩的趋势解析在t1～t2时间段内，线圈A中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增大的，由此可判定线圈B中的电流为顺时针方向，产生的磁场方向垂直纸面向里，线圈A、B中电流方向相反，相互排斥，线圈B有扩张趋势，故A、B 正确；在0～t1时间段内，线圈A中的电流为顺时针方向，产生的磁场垂直纸面向里且是减小的，线圈B内有顺时针方向的感应电流，线圈A、B相互吸引，线圈B 有收缩的趋势，C错误，D正确。

答案ABD14.图14甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t1时间内()图14A.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上B.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下C.导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大D.导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大解析在0～t1时间内，磁感应强度B先减小后反向增大，穿过PQca回路的磁通量先减小后反向增大，由楞次定律可知，当回路磁通量均匀减小时，产生恒定的感应电流，回路面积有扩大趋势，导体棒PQ受到的安培力沿轨道斜面向上，安培力的大小F A＝BIL＝IL(B0－kt)，随磁感应强度B的减小而减小，导体棒PQ受到的静摩擦力在t＝0时若沿斜面向下，则静摩擦力随B的减小而减小；在t＝0时若沿斜面向上，则静摩擦力随B的减小而增大。