江苏高考物理二轮复习全程攻略精编全套考前抢分必做--终极猜想18

终极猜想十八
对感应电流的产生及判断的考查
(本卷共6小题，满分60分．建议时间：30分钟 )
六十、楞次定律
1．(2012·江苏连云港调研)如图1所示，两个完全相同的矩形导线框A 、B 在
靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行．线框A 固定且通有电流I ，线框B 从图示位置由静止释放，在运动到A 下方的过程中 ( )．
图1
A ．穿过线框
B 的磁通量先变小后变大 B ．线框B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针
C ．线框B 所受安培力的合力为零
D ．线框B 的机械能一直减小
2．(多选)(2012·湖北八校二联)如图2是电子感应加速器的示意图，上、下为
电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出(不计初速度)，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是 ( )．
图2
A．真空室中磁场方向竖直向上
B．真空室中磁场方向竖直向下
C．电流应逐渐减小
D．电流应逐渐增大
3．如图3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面
平行．当电键S接通瞬间，两铜环的运动情况是()．
图3
A．同时向两侧推开
B．同时向螺线管靠拢
C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断
D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断
六十一、左、右手定则应用
4．(多选)信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，如图4所示，刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中
产生感应电流，那么下列说法正确的是()．
图4
A．A、B、C三位置经过检测头时，线圈中有感应电流产生
B．A、B、C三位置经过检测头时，线圈中无感应电流产生
C．A、C两位置经过检测头时，线圈中感应电流方向相同
D．A、C两位置经过检测头时，线圈中感应电流方向相反
5．如图5所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()．
图5
A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
六十二、综合应用
6．(2012·河南模拟) 将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa，置于倾角为α＝37°的斜面上，ab边与斜面的底线MN平行，如图6所示．线框总电阻为R ＝0.02 Ω，ab边的质量为m＝0.01 kg，其余各边的质量均忽略不计，框架可绕过c、f点的固定轴自由转动，现从t＝0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度与时间的关系为B＝0.5t T，磁场方向与cdef面垂直．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图6
(1)求线框中感应电流的大小，并指出ab段导线上感应电流的方向；
(2)t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零．
参考答案
1．D[线框A的电流产生的磁场分布情况如图所示，由图可见，
线框B穿过A的过程中，磁通量的变化是增加―→减小―→增加―→减小―→增加―→减小，变化较复杂，故A错．感应电流的方向为顺时针―→逆时针―→顺时针―→逆时针，故B错．线框B做变速运动，合力不为零，即C错．由于有感应电流的产生，机械能不断向电能转化，故D正确．]
2．AD[由安培定则知A正确．电子逆时针加速运动形成顺时针方向的感应电流，感应电流产生的磁场与原电流产生的磁场方向相反，由楞次定律知原磁场是增强的，故D正确．]
3．A[当电路接通瞬间，穿过线圈的磁通量在增加，使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反，即受到线圈磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，选项A正确．] 4．AD[A、B、C三位置处于磁性过渡区，经过检测头时，引起线圈中磁通量变化，有感应电流产生，A对，B错．A、C两位置磁性变化规律不同，经过检测头时引起线圈中磁通量变化情况相反，感应电流方向相反，C错，D对．] 5．D[由右手定则可知，导体ef切割磁感线，产生的感应电流e→f，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选项D正确．]
6．解析该题是一个在三维空间展开的电磁感应综合问题，因此空间的几何关系分析是解决这类问题的关键．
(1)由题设条件可得：
E＝ΔΦ
Δt＝
ΔB
Δt cd·de＝0.02 V，所以感应电流I＝
E
R＝1.0 A，根据楞次定律可判
断，感应电流的方向从a→b.
(2)ab边所受的安培力为F B＝BI·ab＝0.1t，方向垂直于斜面向上，
当框架的ab边对斜面的压力为零时，由平衡条件得F B＝mg cos 37°，由以上各式并代入数据得：t＝0.8 s.
答案(1)1.0 A，方向为a―→b(2)0.8 s。