2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)26 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律(含解析)

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)26 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律(含解析) 一、單項(xiàng)選擇題 1.在下圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路,a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是(  ) A.a(chǎn)、b兩個(gè)環(huán) B.b、c兩個(gè)環(huán) C.a(chǎn)、c兩個(gè)環(huán) D.a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán) 解析:當(dāng)滑片左右滑動(dòng)時(shí),通過(guò)a、b的磁通量變化,而通過(guò)c環(huán)的合磁通量始終為零,故a、b兩環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,而c環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A正確. 答案:A 2.如下圖所示,一條形磁鐵從左向右勻速穿過(guò)線圈,當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)

2、A、B兩位置時(shí),線圈中(  ) A.感應(yīng)電流方向相同,感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 B.感應(yīng)電流方向相反,感應(yīng)電流所受作用力的方向相反 C.感應(yīng)電流方向相反,感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 D.感應(yīng)電流方向相同,感應(yīng)電流所受作用力的方向相反 解析:當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)A位置時(shí),線圈中磁通量增大,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流從左向右看為順時(shí)針?lè)较颍划?dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)B位置時(shí),線圈中磁通量減小,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流從左向右看為逆時(shí)針?lè)较?,感?yīng)電流所受作用力的方向相同,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,C正確. 答案:C 3. 物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”.如圖所示,她把一個(gè)帶鐵芯的線

3、圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過(guò)套環(huán).閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起.某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn).他連接好電路,經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn),線圈上的套環(huán)均未動(dòng).對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是(  ) A.線圈接在了直流電源上 B.電源電壓過(guò)高 C.所選線圈的匝數(shù)過(guò)多 D.所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析:金屬套環(huán)跳起的原因是開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的.線圈接在直流電源上,S閉合時(shí),金屬套環(huán)也會(huì)跳起;電源電壓越高,線圈匝數(shù)越多,S閉合時(shí),金屬套環(huán)跳起越劇烈;若套環(huán)是非導(dǎo)體材料,則套環(huán)不

4、會(huì)跳起.綜上可知,A、B、C錯(cuò)誤,D正確. 答案:D 4.現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵按如圖所示連接.下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B.線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開(kāi)的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C.電鍵閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度 D.電鍵閉合后,只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng),電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn) 解析:電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會(huì)引起穿過(guò)線圈B的磁通量的變化,從而引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),A正確;線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開(kāi)的瞬間,線圈B的

5、磁通量會(huì)發(fā)生變化,電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn),B錯(cuò)誤;電鍵閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P無(wú)論勻速滑動(dòng)還是加速滑動(dòng),都會(huì)導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化,繼而引起通過(guò)線圈B的磁通量變化,電流計(jì)指針都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),C、D錯(cuò)誤. 答案:A 5. 如圖所示,一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一條水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,進(jìn)入磁場(chǎng)后上升一段高度又落下離開(kāi)磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框只受重力和安培力作用,線框在向上、向下經(jīng)過(guò)圖中1、2位置時(shí)的速率按時(shí)間順序依次為v1、v2、v3和v4,則可以確定(  ) A.v1

6、磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即機(jī)械能減小,則v4v2,A錯(cuò)誤;線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向豎直向上,重力方向豎直向下,二者大小關(guān)系不能確定,故v3、v4大小關(guān)系也不能確定,C錯(cuò)誤. 答案:D 二、多項(xiàng)選擇題 6.如圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(  ) A.向右

7、做勻速運(yùn)動(dòng) B.向左做減速運(yùn)動(dòng) C.向右做減速運(yùn)動(dòng) D.向右做加速運(yùn)動(dòng) 解析:當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流,線圈中的磁通量恒定不變,無(wú)感應(yīng)電流出現(xiàn),A錯(cuò);當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小,由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左在減弱,由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引,B對(duì);同理可判定C對(duì),D錯(cuò). 答案:BC 7. 如圖所示,AOC是光滑的金屬軌道,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上,直桿從圖示位置由靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q端始終在OC上,空間存在著垂直于

8、紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,下列判斷正確的是(  ) A.感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q B.感應(yīng)電流的方向先是由P→Q,后是由Q→P C.PQ受磁場(chǎng)力的方向垂直桿向左 D.PQ受磁場(chǎng)力的方向先垂直于桿向左,后垂直于桿向右 解析:在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小,三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷B項(xiàng)對(duì);再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)對(duì). 答案:BD 8.如圖甲所示,光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線,可以自由移動(dòng)的矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上.當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)(圖甲

9、中電流所示的方向?yàn)檎较?,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.在t2時(shí)刻,線框內(nèi)沒(méi)有電流,線框不受力 B.t1到t2時(shí)間內(nèi),線框向右做減速直線運(yùn)動(dòng) C.t1到t2時(shí)間內(nèi),線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda D.t1到t2時(shí)間內(nèi),線框克服安培力做功 解析:由于長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化,在t2時(shí)刻,長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流為零,但線框內(nèi)磁通量變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;0到t1時(shí)間內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流增大,由楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流,線框所受安培力向右.線框向右做加速直線運(yùn)動(dòng).t1到t2時(shí)間內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流減小,由楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流,線框

10、所受安培力向左,線框向右做減速直線運(yùn)動(dòng),線框克服安培力做功,選項(xiàng)B、C、D正確. 答案:BCD 三、非選擇題 9.為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接,如圖所示.已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端,當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn). (1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí),發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn).俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)_______ (填:“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”). (2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn).俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)_______(填:“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”). 解析:(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí),發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn),說(shuō)明L中電流

11、從b到a.根據(jù)楞次定律,L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng).由安培定則可知,俯視線圈,電流為逆時(shí)針?lè)较?,線圈其繞向?yàn)轫槙r(shí)針. (2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),說(shuō)明L中電流從a到b.根據(jù)楞次定律,L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng).由安培定則可知,俯視線圈,電流為逆時(shí)針?lè)较颍┮暰€圈,其繞向?yàn)槟鏁r(shí)針. 答案:(1)順時(shí)針 (2)逆時(shí)針 10. 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi),有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直于磁感線方向,以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng),如圖所示,從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),到線框離開(kāi)磁場(chǎng)為止. (1)畫出穿過(guò)線框的磁通

12、量隨時(shí)間變化的圖象; (2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流.若有,答出感應(yīng)電流的方向. 解析:(1)進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中磁通量均勻地增加,完全進(jìn)入以后磁通量不變,之后磁通量均勻減小,如圖所示. (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段,磁通量增加,由楞次定律得電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?;線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段,磁通量不變,無(wú)感應(yīng)電流;線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段,磁通量減小,由楞次定律得電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍? 答案:見(jiàn)解析 11. 如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開(kāi)始,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式. 解析:要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化,在t=0時(shí)刻,穿過(guò)線圈平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時(shí)磁通量為Φ2=Bl(l+vt) 又Φ1=Φ2 解得B= 答案:B=

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