2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

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1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 一、選擇題(8×8′=64′) 1.朝南的鋼窗原來關(guān)著,今將它突然朝外推開,轉(zhuǎn)過一個小于90°的角度,考慮到地球磁場的影響,則鋼窗活動的一條邊中(西邊)(  ) A.有自下而上的微弱電流 B.有自上而下的微弱電流 C.有微弱電流,方向是先自上而下,后自下而上 D.有微弱電流,方向是先自下而上,后自上而下 解析:鋼窗打開時,向北穿過鋼窗的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,鋼窗的活動邊產(chǎn)生自下而上的微弱電流,故A正確. 答案:A 2.如右圖所示,絕緣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

2、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 解析:根據(jù)Φ=BS,磁鐵向下移動過程中B增大,所以穿過每個環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢.由于S不可改變,為阻礙增大,導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵,所以a、b將相互遠(yuǎn)離. 答案:A 3.(2013·日照模擬)如下圖所示,一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)(  ) A.沿順時針方向 B.先沿順時針方向后沿逆時針方向 C.沿逆時針方向 D.先沿逆時針方向后沿順時針方向 解析:條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,向右的磁通量一直增加,

3、根據(jù)楞次定律,環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)為逆時針方向,C對. 答案:C 4.勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐,一正方形線框abcd的邊長為l、且l>d,線框以速度v通過磁場區(qū)域如下圖所示,從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時間內(nèi),線框中沒有感應(yīng)電流的時間是(  ) A.           B. C. D. 解析:只有線框在進(jìn)入磁場過程中(bc邊未出磁場)和線框在出磁場的過程中(僅ad邊在磁場中切割運動的過程中),穿過線框的磁通量才發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流.a(chǎn)d邊和bc邊都在磁場外時穿越磁場的過程中,穿過線圈的磁通量沒有改變,所以沒有感應(yīng)電流,則t=. 答案:B 5.我國新發(fā)明的J-20隱

4、形戰(zhàn)機(jī),現(xiàn)在正處于試飛階段.由于地磁場的存在,飛機(jī)在我國上空一定高度水平飛行時,其機(jī)翼就會切割磁感線,機(jī)翼的兩端之間會有一定的電勢差.則從飛行員的角度看,機(jī)翼左端的電勢比右端的電勢(  ) A.低 B.高 C.相等 D.以上情況都有可能 解析:北半球的地磁場的豎直分量向下,由右手定則可判定飛機(jī)無論向哪個方向飛行,由飛行員的角度看均為左側(cè)機(jī)翼電勢較高. 答案:B 6.如右圖所示,在直線電流附近有一根金屬棒ab,當(dāng)金屬棒以b端為圓心,以ab為半徑,在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時(  ) A. a端聚積電子 B. b端聚積電子 C.金屬棒內(nèi)電場強(qiáng)

5、度等于零 D. φa>φb 解析:根據(jù)右手螺旋定則可知,在導(dǎo)線右側(cè)磁感線方向垂直于紙面向外,由右手定則知棒中電流方向由b指向a,由于金屬棒相當(dāng)于電源,在電源內(nèi)部,電流是由負(fù)極流向正極,則B、D正確. 答案:BD 7.電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如下圖所示.現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(  ) A.從a到b,上極板帶正電 B.從a到b,下極板帶正電 C.從b到a,上極板帶正電 D.從b到a,下極板帶正電 解析:根據(jù)楞次定律判知電流從b到a,電容器下極板帶正電.故選

6、項D正確. 答案:D 8.(2011·江蘇高考)如圖所示,固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行.線框由靜止釋放,在下落過程中(  ) A.穿過線框的磁通量保持不變 B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變 C.線框所受安培力的合力為零 D.線框的機(jī)械能不斷增大 解析:當(dāng)線框由靜止向下運動時,穿過線框的磁通量逐漸減小,根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針且方向不發(fā)生變化,A錯誤,B正確;因線框上下兩邊所在處的磁場強(qiáng)弱不同,線框所受的安培力的合力一定不為零,C錯誤;整個線框所受的安培力的合力豎直向上,對線框做負(fù)功,線框的機(jī)械能減小,D錯誤

7、. 答案:B 二、計算題(3×12′=36′) 9.如右圖所示,置于水平面上的矩形線圈acdb一半處在磁場外,一半處在磁場內(nèi),e為ac的中點,f為bd的中點,ab=L1,ac=L2,在直線O1O2的左側(cè)有范圍廣闊的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.若以ab邊為軸,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過60°,則在此過程中線圈中有無感應(yīng)電流產(chǎn)生?在轉(zhuǎn)過90°的過程中磁通量的變化量為多少?在轉(zhuǎn)過180°的過程中磁通量的變化量又為多少? 解析:以ab邊為軸從圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中,線圈在磁場中的有效面積不變,一直是L1L2,故磁通量不發(fā)生變化,線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生.若轉(zhuǎn)過90°,則磁通量的變化量為-BL1L2.

8、若轉(zhuǎn)過180°,則末位置的磁通量為-BL1L2 ,初位置的磁通量為BL1L2,磁通量的變化量為-BL1L2. 答案:無 -BL1L2?。瑽L1L2 10.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi),有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直于磁感線方向,以速度v勻速通過磁場,如右圖所示,從ab進(jìn)入磁場時開始計時,到線框離開磁場為止. (1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象; (2)判斷線框中有無感應(yīng)電流.若有,請判斷出感應(yīng)電流的方向. 解析:線框穿過磁場的過程可分為三個階段:進(jìn)入磁場階段(只有ab邊在磁場中)、在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場

9、中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中). (1)①線框進(jìn)入磁場階段:t為0→,線框進(jìn)入磁場中的面積線性增加,S=l·v·t,最后為Φ=B·S=Bl2. ②線框在磁場中運動階段:t為→, 線框磁通量為Φ=Bl2,保持不變. ③線框離開磁場階段:t為→,線框磁通量線性減小,最后為零. (2)線框進(jìn)入磁場階段,穿過線框的磁通量增加,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向為逆時針方向.線框在磁場中運動階段,穿過線框的磁通量保持不變,無感應(yīng)電流產(chǎn)生.線框離開磁場階段,穿過線框的磁通量減小,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向為順時針方向. 答案:(1)見解析

10、 (2)線框進(jìn)入磁場階段,電流方向為逆時針;線框在磁場中運動階段,無電流;線框離開磁場階段,電流方向為順時針. 11.如右圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動.t=0時,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化?請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式. 解析:要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化 在t=0時刻,穿過線圈平面的磁通量 Φ1=B0S=B0l2 設(shè)t時刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時磁通量為 Φ2=Bl(l+vt) 由Φ1=Φ2得B=. 答案:見解析

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