2019高考物理一輪復習 第十章 電磁感應 課時規(guī)范練31 電磁感應現象 楞次定律 新人教版.doc

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課時規(guī)范練31　電磁感應現象　楞次定律 基礎鞏固組 1. (磁通量的變化)(2017重慶期中)在一空間有方向相反、磁感應強度大小均為B的勻強磁場,如圖所示,垂直紙面向外的磁場分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內,垂直紙面向里的磁場分布在除圓形區(qū)域外的整個區(qū)域,該平面內有一半徑為b(b>2a)的圓形線圈,線圈平面與磁感應強度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時刻起磁感應強度大小減小到B2,則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.12πB(b2-a2) B.πB(b2-2a2) C.πB(b2-a2) D.12πB(b2-2a2) 答案D 解析計算磁通量Φ時,磁感線既有垂直紙面向外的,又有垂直紙面向里的,所以可以取垂直紙面向里的方向為正方向。磁感應強度大小為B時,線圈磁通量Φ1=πB(b2-a2)-πBa2,磁感應強度大小為B2時,線圈磁通量Φ2=12πB(b2-a2)-12πBa2,因而該線圈磁通量的變化量的大小為ΔΦ=|Φ2-Φ1|=12πB(b2-2a2),故選項D正確。 2.(電磁感應現象)(2017江西南昌模擬)奧斯特發(fā)現了電流的磁效應,法拉第認為磁也一定能生電,并進行了大量的實驗。如圖中環(huán)形物體是法拉第使用過的線圈,A、B兩線圈繞在同一個鐵環(huán)上,A與直流電源連接,B與靈敏電流表連接。實驗時未發(fā)現電流表指針偏轉,即沒有“磁生電”,其原因是(　　) A.線圈A中的電流較小,產生的磁場不夠強 B.線圈B中產生的電流很小,電流表指針偏轉不了 C.線圈A中的電流是恒定電流,不會產生磁場 D.線圈A中的電流是恒定電流,產生穩(wěn)恒磁場 答案D 解析電流表與線圈B構成閉合電路,當線圈中磁通量發(fā)生變化時,線圈中產生感應電動勢,從而可出現感應電流。由于線圈A中的電流是恒定電流,產生穩(wěn)恒磁場,所以線圈B中磁通量沒有變化,電流表指針不偏轉,D正確。 3.(電磁感應現象)(2017安徽皖江區(qū)域示范高中聯(lián)考摸底)如圖所示,閉合圓形導體線圈放置在勻強磁場中,線圈平面與磁場平行,當磁感應強度逐漸增大時,以下說法正確的是(　　) A.線圈中產生順時針方向的感應電流 B.線圈中產生逆時針方向的感應電流 C.線圈中不會產生感應電流 D.線圈面積有縮小的傾向 答案C 解析由于線圈平面與磁場平行,所以穿過線圈的磁通量為0。當磁感應強度增大時,穿過線圈的磁通量仍然為0,則線圈中不會產生感應電流,故只有C正確。 4. (楞次定律的應用)(2017浙江杭州模擬)如圖所示,勻強磁場垂直圓形線圈指向紙內,a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點,現用外力在上述四點將線圈拉成正方形,且線圈仍處在原先所在平面內,則在線圈發(fā)生形變的過程中(　　) A.線圈中將產生abcda方向的感應電流 B.線圈中將產生adcba方向的感應電流 C.線圈中感應電流方向無法判斷 D.線圈中無感應電流 答案A 解析周長一定時,圓形的面積最大。現用外力在上述四點將線圈拉成正方形,線圈面積變小,磁通量變小,有感應電流產生。由楞次定律可知線圈中將產生順時針方向的感應電流。故A正確。 5. (多選)(楞次定律的應用)(2017江西景德鎮(zhèn)模擬)如圖所示,一根長導線彎曲成“”形,通以直流電流I,正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導線處于同一豎直平面內。在電流I增大的過程中,下列判斷正確的是(　　) A.金屬環(huán)中無感應電流產生 B.金屬環(huán)中有逆時針方向的感應電流 C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 答案BC 解析Φ=BS,S不變,I增大,B增大,所以有感應電流產生,A錯誤;由楞次定律得,感應電流方向沿逆時針,B正確;由于環(huán)的上半部分所在處的B大于下半部分所在處的B,所以安培力以上半部分為主,I方向向左,B垂直紙面向里,則F安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C正確,D錯誤。 6. (電磁感應現象)(2017湖南長沙模擬)如圖所示,一金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中,若要使圓環(huán)中產生圖中箭頭所示方向的感應電流,下列方法可行的是(　　) A.使勻強磁場均勻增大 B.使圓環(huán)繞水平軸ab轉動30(如圖) C.使圓環(huán)繞水平軸cd轉動30(如圖) D.保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉動 答案A 解析由安培定則可知感應電流產生的磁場方向與原磁場方向相反,由楞次定律可知通過圓環(huán)的原磁通量一定是增加的,由Φ=BScos θ可知,A項正確。 7.(楞次定律的應用)(2017湖北武漢名校聯(lián)考)如圖甲所示,長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內,長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示。在0~T2時間內,直導線中電流向上,則在T2~T時間內,線框中感應電流的方向與所受安培力的合力方向分別是(　　) A.順時針,向左 B.逆時針,向右 C.順時針,向右 D.逆時針,向左 答案B 解析在0~T2時間內,直導線中電流向上,由題圖乙知,在T2~T時間內,直導線電流方向也向上,根據安培定則知,導線右側磁場的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大,則磁場逐漸增強,根據楞次定律,金屬線框中產生逆時針方向的感應電流。根據左手定則,金屬線框左邊受到的安培力方向向右,右邊受到的安培力向左,離導線越近,磁場越強,則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力,所以金屬線框所受安培力的合力方向向右,故B正確,A、C、D錯誤。 8. (多選)(楞次定律的應用)(2017上海虹口區(qū)一模)如圖所示,水平放置的光滑絕緣直桿上套有A、B、C三個金屬鋁環(huán),B環(huán)連接在圖示的電路中。閉合開關S的瞬間(　　) A.A環(huán)向左滑動 B.C環(huán)向左滑動 C.A環(huán)有向外擴展的趨勢 D.C環(huán)有向內收縮的趨勢 答案AD 解析閉合開關S的瞬間,通過A、C環(huán)的磁通量增大,根據楞次定律和左手定則可知:A環(huán)向左運動,且有收縮的趨勢;C環(huán)向右運動,有收縮的趨勢,故A、D正確,B、C錯誤。?導學號06400473? 能力提升組 9.阿明有一個磁浮玩具,其原理是利用電磁鐵產生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,其構造如圖所示。若圖中電源的電壓恒定,可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是(　　) A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點必須連接直流電源的負極 C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數,可增加玩偶飄浮的最大高度 D.若將可變電阻的電阻值調大,可增加玩偶飄浮的最大高度 答案C 解析由題意可知,玩偶穩(wěn)定地飄浮,且其下端為N極,則電磁鐵上端為N極,再結合右手螺旋定則可得,電源需提供直流電,且a端點必須連接直流電源的正極,故選項A、B錯誤。增加線圈匝數,可使得電磁鐵產生磁場增強,斥力增大,玩偶飄浮的最大高度變大,選項C正確。電阻變大,由歐姆定律知電流變小,電磁鐵產生的磁場變弱,玩偶飄浮的最大高度變小,選項D錯誤。 10.(多選)(2017福建永安月考)如圖所示,在一空心螺線管內部中點處懸掛一銅環(huán),電路接通瞬間,下列說法正確的是(　　) A.從左往右看,銅環(huán)中有逆時針方向的感應電流 B.從左往右看,銅環(huán)中有順時針方向的感應電流 C.銅環(huán)有收縮趨勢 D.銅環(huán)有擴張趨勢 答案BC 解析電路接通瞬間,螺線管中電流從無到有,螺線管內部產生向左的磁場,銅環(huán)中磁通量增大,產生感應電流,由楞次定律可判斷出從左往右看,銅環(huán)中有順時針方向的感應電流,銅環(huán)有收縮趨勢,選項A、D錯誤,選項B、C正確。 11.(多選)(2017安徽聯(lián)考)磁懸浮高速列車在我國上海已投入正式運行。下圖就是磁懸浮的原理圖,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用超導材料制成的超導圓環(huán),將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方,則(　　) A.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流消失 B.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流仍存在 C.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為順時針方向(俯視) D.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為逆時針方向(俯視) 答案BC 解析當將B環(huán)靠近A時,由于越靠近A物體,其磁場就越強,磁感線就越密,所以在靠近過程中B環(huán)會切割磁感線運動,即在該環(huán)中會產生感應電流;由于B是超導圓環(huán),即沒有電阻,所以此時B環(huán)中的電流不會變小,且永遠存在,故A錯誤,B正確;此時圓環(huán)B水平放在磁鐵A上且懸浮在磁鐵A的上方,即其相互排斥,這就說明B環(huán)的下面是N極,由安培定則可判斷此時用右手握時,大拇指應朝下,感應電流為順時針方向(俯視),故C正確,D錯誤。?導學號06400474? 12.(2017遼寧本溪高級中學月考)如圖所示,金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上,在ef右側存在有界勻強磁場B,磁場方向垂直導軌平面向下,在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內有一半徑很小的金屬圓環(huán),圓環(huán)與導軌在同一平面內。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后,下列有關圓環(huán)的說法正確的是(　　) A.圓環(huán)內產生變大的感應電流,圓環(huán)有收縮的趨勢 B.圓環(huán)內產生變大的感應電流,圓環(huán)有擴張的趨勢 C.圓環(huán)內產生變小的感應電流,圓環(huán)有收縮的趨勢 D.圓環(huán)內產生變小的感應電流,圓環(huán)有擴張的趨勢 答案C 解析根據右手定則,當金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動時,abdc回路中會產生逆時針方向的感應電流,則在圓環(huán)處產生垂直于紙面向外的磁場,隨著金屬棒向右加速運動,abdc回路中的感應電流逐漸增大,穿過圓環(huán)的磁通量也逐漸增大,依據楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增大;abdc回路中的感應電流I=BlvR,感應電流的變化率ΔIΔt=BlRa,又由于金屬棒向右運動的加速度a=F-F安m=F-BIlm=F-B2l2vRm減小,所以感應電流的變化率減小,圓環(huán)內磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產生的感應電流不斷減小,C正確。 13.(2017山東煙臺期末)如圖所示,通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當矩形線圈突然向右運動時,線圈所受安培力的合力方向(　　) A.向左 B.向右 C.垂直紙面向外 D.垂直紙面向里 答案A 解析當矩形線圈突然向右運動時,線圈中會產生逆時針方向的電流,根據左手定則可知,ab邊受的安培力向左,cd邊受的安培力向左,合力的方向向左,A正確?；蚋鶕愦味?“來拒去留”,感應電流的效果總是阻礙相對運動,所以線圈向右運動,則所受安培力向左。?導學號06400475? 14.(2017江蘇蘇北四市聯(lián)考)如圖所示,螺線管與靈敏電流計相連,磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放,向下穿過螺線管。下列說法正確的是(　　) A.電流計中的電流先由a到b,后由b到a B.a點的電勢始終低于b點的電勢 C.磁鐵減少的重力勢能等于回路中產生的熱量 D.磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度 答案D 解析電流計中的電流先由b到a,后由a到b,A錯誤;a點的電勢先比b點低,后比b點高,B錯誤;磁鐵減少的機械能等于回路中產生的熱量,C錯誤;根據楞次定律,感應電流的磁場總是阻礙磁鐵與閉合回路間的相對運動,磁鐵剛離開螺線管時,受到向上的磁場力,加速度小于重力加速度,D正確。