2020版高考物理一轮复习模拟演练 第10章 电磁感应 10-1电磁感应现象 楞次定律(含答案)
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时间:45分钟满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中1~7为单选,8~10为多选)
1.关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管的线圈中就一定有感应电流产生
C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流
D.只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流
答案 C
解析当闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中才有感应电流,有磁通量,但如果不变化,则也不可能有感应电流,故选项A错误;如果不是闭合电路,则只能有感应电动势而不能形成感应电流,故选项B错误;线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流,故选项C正确;如果电路不是闭合的,则电路中也不会产生感应电流,故选项D错误。
2.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,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 有缩小和远离b 的趋势,线圈a 对水平桌面的压力将增大,C 错误,D 正确。
3.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a 的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b (b >2a )的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度大小开始减小到B
2
,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
A.12
πB (b 2-a 2) B .πB (b 2-2a 2
) C .πB (b 2-a 2)
D.12πB (b 2-2a 2) 答案 D
解析 计算磁通量Φ时,磁感线既有垂直纸面向外的,又有垂直纸面向里的,所以可
以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B 时线圈磁通量Φ1=πB (b 2-a 2
)-πBa 2,磁感应强度大小为B 2时线圈磁通量Φ2=12πB (b 2-a 2)-12
πBa 2,因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=12
πB (b 2-2a 2),故选项D 正确。 4.经过不懈的努力,法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象,他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A 连接电池与开关,另一线圈B 闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。法拉第可观察到的现象有( )
A .当合上开关,A 线圈接通电流瞬间,小磁针偏转一下,随即复原
B .只要A 线圈中有电流,小磁针就会发生偏转
C .A 线圈接通后其电流越大,小磁针偏转角度也越大
D .当开关打开,A 线圈电流中断瞬间,小磁针会出现与A 线圈接通电流瞬间完全相同的偏转
答案 A
解析 当合上开关,A 线圈接通电流瞬间,穿过A 的磁通量发生变化,使得穿过B 的磁通量也变化,所以在B 中产生感应电流,电流稳定后穿过AB 的磁通量不再变化,所以B 中不再有感应电流,即小磁针偏转一下,随即复原,选项A 正确;A 线圈中有电流,但是如果电流大小不变,则在B 中不会产生感应电流,即小磁针就不会发生偏转,选项B 错误;B 线圈中的感应电流大小与A 中电流的变化率有关,与A 中电流大小无关,选项C 错误;当开关打开,A 线圈电流中断瞬间,由于穿过B 的磁通量减小,则在B 中产生的电流方向与A 线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反,所以小磁针会出现与A 线圈接通电流瞬间完全相反的偏转,选项D 错误。
5.如图甲所示,在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A 、B ,圆环A 平分圆环B 为面积相等的两部分,当圆环A 中的电流如图乙所示变化时,甲图中A 环所示的电流方向为正,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中先有顺时针方向的感应电流,后有逆时针方向的感应电流
答案 B
解析由于圆环A平分圆环B的面积,由于A圆环中电流产生的磁场,开始在内部为垂直纸面向里的磁场。外部为垂直纸面向外的磁场,而B环的合磁场方向向里,当A环中电流均匀减小时,B环的磁通量减小,在B环中产生顺时针方向的电流,当A环中电流变为负并逐渐增大过程中,B环中有垂直纸面向外的磁场,磁通量增大,在B环中仍产生顺时针方向的电流,故B选项正确。
6.如图,倾角为α的斜面上放置着光滑平行导轨,导轨下端连有一定值电阻R,金属棒KN垂直放置于导轨上,在ab左侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直斜面向上,在cd 左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环也放置在斜面上。当金属棒KN 在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始沿导轨向下运动后,下列说法正确的是( )
A.圆环有收缩趋势
B.圆环有扩张趋势
C.圆环内产生的感应电流变大
D.圆环内产生的感应电流不变
答案 A