（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)28 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

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1、課后限時集訓(xùn)28 電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 建議用時：45分鐘 1．如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1勻速運動到位置2。則(　　) A．導(dǎo)線框進入磁場時，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a B．導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a C．導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D．導(dǎo)線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左 D　[導(dǎo)線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向為a→d→c→b→a，這時由左手定則可判斷cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯，D對；在導(dǎo)線框離開磁場時，ab邊

2、處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定則可以判斷電流的方向為a→b→c→d→a，這時安培力的方向仍然水平向左，B、C錯。] 2．如圖所示，絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(　　) A．a(chǎn)、b將相互遠(yuǎn)離 B．a(chǎn)、b將相互靠近 C．a(chǎn)、b將不動 D．無法判斷 A　[根據(jù)Φ＝BS定性分析可知，磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠(yuǎn)離。選項A正確。] 3．如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面向里的勻強

3、磁場中，可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動；S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點良好接觸。當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖所示，則此時刻(　　) A．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C．有電流通過電流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零 A　[當(dāng)金屬桿ab順時針方向轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可知將產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，電

4、流表的d端與a端相連，c端通過金屬環(huán)與b端相連，則通過電流表的電流是由c到d，而金屬桿在磁場中會受到安培力的作用，由左手定則可判斷出安培力的方向為水平向右，阻礙金屬桿的運動，所以A項正確。] 4．如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(　　) A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 A　[將磁鐵的S極插入線

5、圈的過程中，由楞次定律知，通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥。] 5．(多選)(2019·河北省衡水中學(xué)模擬)如圖所示，將若干匝線圈固定在光滑絕緣桿上，另一個金屬環(huán)套在桿上與線圈共軸，當(dāng)合上開關(guān)時線圈中產(chǎn)生磁場，金屬環(huán)就可被加速彈射出去?，F(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置處，先后放置形狀、大小相同的銅環(huán)和鋁環(huán)(兩環(huán)分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成)，且鋁的電阻率大于銅的電阻率，閉合開關(guān)S的瞬間，下列描述正確的是(　　) A．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向 B．線圈沿軸向有伸長的趨勢 C．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 D．若金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，不會影響其向左彈射 AC

6、　[線圈中通電，由安培定則可知磁場方向向左，通過金屬環(huán)的磁通量增加，從左側(cè)看環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流，故A項正確；同向電流互相吸引，線圈有縮短的趨勢，B項錯誤；因銅環(huán)的電阻小，銅環(huán)中感應(yīng)電流大，受到的安培力大，C項正確；若金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，就不能構(gòu)成閉合回路，環(huán)中有感應(yīng)電動勢，無感應(yīng)電流，不受安培力作用，故不會被向左彈出，D項錯誤。] 6．(多選)如圖(a)所示，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時(　　) 圖(a)　　　　

7、　　　圖(b) A．在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢 B．在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 AD　[L收縮還是擴張取決于螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的變化情況，t1～t2磁通量的變化率增大，感應(yīng)電流變大，abcd線框內(nèi)磁通量變大，L有收縮的趨勢，A選項正確；t2～t3時間內(nèi)磁通量的變化率為常數(shù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定不變，abcd線框內(nèi)磁感應(yīng)強度不變，L沒有電流，也就沒有擴張趨勢，B、C選項錯誤；根據(jù)楞次定律，t3～t4時間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量變化引起的感應(yīng)電流在線框中為dcba方向并減小，L

8、線圈中原磁場的方向垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強度大小減小，根據(jù)楞次定律得L中的感應(yīng)電流方向為順時針方向，D選項正確。] 7.(多選)圖所示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用 B．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中 C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同 D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落 AD　[若電梯突然墜落，

9、將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，故A正確；感應(yīng)電流會阻礙相對運動，但不能阻止運動，故B錯誤；當(dāng)電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。] 8.(2019·玉林模擬)如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流

10、表的接線端?，F(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置 B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置 C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置 D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置 B　[當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動時，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時銅盤相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個極，則要想觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別連接電源的兩個極即可，故可知只有B項正確。] 9.(多選)如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點，并可

11、繞O點左右擺動。金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則下列說法中正確的是(　　) A．線框中感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．線框中感應(yīng)電流的方向是d→c→b→a→d C．穿過線框中的磁通量先變大后變小 D．穿過線框中的磁通量先變小后變大 BD　[線框從題圖所示位置的右側(cè)擺到最低點的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d，從最低點到左側(cè)最高點的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d。

12、] 10.如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　) A．ΔΦ1＞ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn) B．ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn) C．ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn) D．ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn) C　[設(shè)在位置Ⅰ通過金屬框的磁通量為Φ1，在位置Ⅱ通過金屬框的磁通量為Φ2，由題可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－

13、Φ1|，所以金屬框的磁通量變化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定則知兩次磁通量均向里減小，所以由楞次定律知兩次運動中線框中均出現(xiàn)沿adcba方向的電流，C正確。] 11．一閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2，框上垂直放置一金屬棒，棒與框接觸良好，整個裝置放在如圖所示的勻強磁場中，當(dāng)用外力使ab棒右移時(　　) A．其穿過線框的磁通量不變，框內(nèi)沒有感應(yīng)電流 B．框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿順時針方向繞行 C．框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿逆時針方向繞行 D．框內(nèi)有感應(yīng)電流，左半邊逆時針方向繞行，右半邊順時針方向繞行 D　[abcd組成的線框中的磁通量垂直紙面向里增大，abfe組成的線框中

14、的磁通量垂直紙面向里減小，故根據(jù)楞次定律可得左半邊的感應(yīng)電流逆時針方向繞行，右半邊的感應(yīng)電流順時針方向繞行，故D正確。] 12．(多選)如圖所示，一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下，進入勻強磁場中，然后再從磁場中穿出。已知勻強磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，下列說法正確的是(　　) A．線框只在進入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．線框從進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C．線框在進入和穿出磁場的過程中，都是機械能轉(zhuǎn)化成電能 D．整個線框都在磁場中運動時，機械能轉(zhuǎn)化成電能 AC　[產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線框全部在磁場中時，磁通

15、量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項B、D錯誤；線框進入和穿出磁場的過程中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故選項A正確；在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中線框消耗了機械能，故選項C正確。] 13．(2019·領(lǐng)航高考沖刺卷)如圖為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運動，(O是線圈中心)。則(　　) A．從X到O，電流由E經(jīng)G流向F，線圈的面積有收縮的趨勢 B．從X到O，電流由F經(jīng)G流向E，線圈的面積有擴張的趨勢 C．從O到Y(jié)，電流由F經(jīng)G流向E，線圈的面積有收

16、縮的趨勢 D．從O到Y(jié)，電流由E經(jīng)G流向F，線圈的面積有擴張的趨勢 D　[在磁極繞轉(zhuǎn)軸從X到O勻速轉(zhuǎn)動中，穿過線圈平面的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，電流由F經(jīng)G流向E；線圈的每部分受到指向圓心的安培力，線圈的面積有縮小的趨勢，故A、B項錯誤；在磁極繞轉(zhuǎn)軸從O到Y(jié)勻速轉(zhuǎn)動中，穿過線圈平面的磁通量向上減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，電流由E經(jīng)G流向F；線圈的每部分受到背離圓心的安培力，所以線圈的面積有擴大的趨勢，故C項錯誤，D項正確。] 14．矩形導(dǎo)線框固定在勻強磁場中，如圖甲所示。磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向為

17、垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．從0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向為a→b→c→d→a B．從0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小 C．從0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向始終為a→d→c→b→a D．從0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框bc邊受到的安培力越來越大 C　[由題圖乙可知，0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框中磁通量的變化率相同，故0～t2時間內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針，即電流為adcba方向，故A錯誤，C正確；從0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中磁通量的變化率相同，感應(yīng)電動勢恒定不變，電路中電流大小恒定不變

18、，故B錯誤；從0～t2時間內(nèi)，磁場的變化率不變，則電路中電流大小恒定不變，由F＝BIL可知，F(xiàn)與B成正比，即先減小后增大，故D錯誤。] 15．如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當(dāng)ab棒向左運動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。則有(　　) A．由此可知d點電勢高于c點電勢 B．由此可知Ⅰ是S極 C．由此可知Ⅰ是N極 D．當(dāng)ab棒向左運動時，ab導(dǎo)線受到向左的磁場力 B　[由左手定則可知，cd棒受到的安培力向下，所以cd棒中電流方向是由c指向d，所以c點的電勢高于d點的電勢，故A錯誤；結(jié)合A的分析可知，ab中的電流由b流向a，ab棒向左運動時，由右手定則可知，ab棒所處位置磁場方向豎直向上，則Ⅰ是S極，Ⅱ是N極，故B正確，C錯誤；當(dāng)ab棒向左運動時，根據(jù)楞次定律可知ab導(dǎo)線受到向右的磁場力，故D錯誤。] 8