2020屆高三物理一輪復習 第十章 第1講 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律課時作業(yè)（含解析）

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1、電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 一、單項選擇題 1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 解析：產(chǎn)生感應電流的條件為：閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化．線圈繞在磁鐵上，磁通量未變，不會產(chǎn)生感應電流，A、B錯誤．往線圈中插入條形

2、磁鐵的瞬間，線圈中磁通量發(fā)生變化，此時線圈中將產(chǎn)生感應電流，但插入后磁通量不再變化，無感應電流，故到相鄰房間觀察時無示數(shù)，C錯誤．在線圈通電或斷電的瞬間，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，D正確． 答案：D 2．(2017·高考江蘇卷)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為(　　) A．1∶1　　 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 解析：兩個線圈的半徑雖然不同，但是線圈內(nèi)的勻強磁場區(qū)域的半徑一樣，則穿過兩線圈的磁通量相同，故選項A正確． 答案：A 3．如圖所示裝置，在cdef區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向

3、里的變化的勻強磁場，要求線圈a對桌面的壓力大于本身重力，則cdef內(nèi)的磁感應強度隨時間變化的關系可能是(　　) 解析：若a對桌面的壓力大于本身重力，則b中的感應電流應增加，由I＝N知增大，所以只有B圖正確． 答案：B 4．一個面積為S＝4×10－2m2、匝數(shù)為n＝100的正方形線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，t＝0時刻磁場的方向垂直線圈平面向里，則下列判斷正確的是(　　) A．t＝1 s時線圈中的電流方向發(fā)生變化 B．0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零 C．1～2 s內(nèi)線圈中電流方向為順時針方向 D．在第3 s

4、末線圈中的感應電動勢等于零 解析：根據(jù)楞次定律可知，在0～2 s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應電流為順時針方向，在2～4 s內(nèi)產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針方向，感應電動勢大小均為E＝n＝nS，所以選項A、D錯誤，C正確；0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝2B0S＝0.16 Wb，所以選項B錯誤． 答案：C 5．如圖所示，兩個閉合正方形線框A、B的中心重合，放在同一水平面內(nèi)．當小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時，對于線框B，下列說法中正確的是(　　) A．有順時針方向的電流且有收縮的趨勢 B．有順時針方向的電流且有擴張的趨勢 C．有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢

5、D．有逆時針方向的電流且有擴張的趨勢 解析：根據(jù)右手定則可得，線框A中電流的磁場向里且逐漸增大，根據(jù)楞次定律可得，線框B中感應電流的磁場的方向向外，感應電流的方向為逆時針方向，線框A外側與線框B內(nèi)側處產(chǎn)生的磁場方向向外，由左手定則可知線框B有擴張的趨勢，故D正確． 答案：D 二、多項選擇題 6．兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是(　　) A．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C B．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D C．磁場對導體棒CD的作用力向左 D．

6、磁場對導體棒AB的作用力向左 解析：導體棒AB切割磁感線，由右手定則可知回路中感應電流的方向是B→A→C→D→B，由左手定則知，磁場對導體棒CD的作用力向右，磁場對導體棒AB的作用力向左，故B、D正確． 答案：BD 7．如圖所示，矩形線框abcd由靜止開始運動，若使線框中產(chǎn)生感應電流，則線框的運動情況應該是(　　) A．向右平動(ad邊還沒有進入磁場) B．向上平動(ab邊還沒有離開磁場) C．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場) D．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90°) 解析：選項A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小

7、)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應電流．而選項B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會產(chǎn)生感應電流，故A、D正確． 答案：AD 8．(2019·山東聊城模擬)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的．電磁驅(qū)動原理如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在固定線圈左側同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率ρ銅<ρ鋁．閉合開關S的瞬間(　　) A．從左側看環(huán)中感應電流沿順時針方向 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動

8、 D．電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 解析：線圈中電流為右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，環(huán)中感應電流由左側看為順時針，選項A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運動，選項C錯誤；電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項D錯誤． 答案：AB [能力題組] 選擇題 9．如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導體環(huán)．當B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時，導體環(huán)A產(chǎn)生順時針電流且具有擴展趨勢，則B的轉(zhuǎn)動情況是(　

9、　) A．順時針加速轉(zhuǎn)動 B．順時針減速轉(zhuǎn)動 C．逆時針加速轉(zhuǎn)動 D．逆時針減速轉(zhuǎn)動 解析：由題可知，A中感應電流為順時針，由楞次定律可知，感應電流的內(nèi)部磁場向里，由右手螺旋定則可知，引起感應電流的磁場可能為：向外增大或向里減小．若原磁場向外，則B中電流應為逆時針，由于B帶負電，故B應順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場向里，則B中電流應為順時針，則B應逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減??；又因為導體環(huán)A具有擴展趨勢，則B中電流應與A方向相反，即B應順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大，A正確． 答案：A 10．如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間

10、距．兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流．若(　　) A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 D．金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 解析：根據(jù)楞次定律，當金屬圓環(huán)上、下移動時，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應電流產(chǎn)生，故選項A、B錯誤；當金屬圓環(huán)向左移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強，根據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應電流方向為順時針，故選項C錯誤；當金屬圓環(huán)向右移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強，根

11、據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針，故選項D正確． 答案：D 11．(2019·湖南長沙模擬)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來，不管是理論物理學家還是實驗物理學家都一直在努力尋找，但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據(jù)．近年來，一些凝聚態(tài)物理學家找到了磁單極子存在的有力證據(jù)，并通過磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象，這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲曙光．如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，則從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)(　　) A．先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應電流 B．先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應電流

12、 C．逆時針方向的持續(xù)流動的感應電流 D．順時針方向的持續(xù)流動的感應電流 解析：N極磁單極子穿過超導線圈的過程中，當磁單極子靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，且磁場方向從上向下，所以由楞次定律可知感應電流方向為逆時針；當磁單極子遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，且磁場方向從下向上，所以由楞次定律可知感應電流方向為逆時針．因此線圈中產(chǎn)生的感應電流方向不變．由于超導線圈中沒有電阻，因此感應電流將長期維持下去，故A、B、D錯誤，C正確． 答案：C 12．如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒．a(chǎn)b和cd用導線連成一個閉合回路．當ab棒向右運動時，cd金屬棒受到向下的安培力．

13、下列說法正確的是(　　) A．由此可知d端電勢高于c端電勢 B．由此可知Ⅰ是S極 C．由此可知Ⅰ是N極 D．當cd棒向下運動時，ab導線受到向左的安培力 解析：根據(jù)題意及左手定則可知，cd中電流的方向由c→d，c端電勢高于d端，A錯誤；ab中電流的方向由b→a，對ab應用右手定則可知Ⅰ是N極，Ⅱ是S極，B錯誤，C正確．當cd棒向下運動時，回路中會產(chǎn)生由d→c的電流，則ab中電流的方向由a→b，根據(jù)左手定則可知，ab受的安培力向右，D錯誤． 答案：C 13．(多選)如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B(構成電磁鐵)，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接

14、在一起，構成一個閉合回路．下列說法正確的是(　　) A．閉合開關S時，B中產(chǎn)生與圖示方向相同的感應電流 B．閉合開關S時，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應電流 C．斷開開關S時，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間 D．斷開開關S時，彈簧K立即將銜鐵D拉起 解析：由題意可知，閉合S后，線圈A中產(chǎn)生磁場，穿過線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應電流，故A錯誤，B正確；斷開S，回路電流減小，鐵芯中磁場減小，由楞次定律及右手螺旋定則可知，線圈B產(chǎn)生圖示方向的電流，減緩磁場減小的趨勢，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間，故C正確，D錯誤． 答案：BC

15、 14．(多選)如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶運動方向，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈．通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是(　　) A．若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應電流方向從上向下看為逆時針 B．若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，磁場對線圈的作用力增大 C．從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈 D．從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈 解析：由楞次定律可知，若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應

16、電流方向從上向下看為順時針，A錯誤．若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，線圈通過磁場區(qū)域更快，由法拉第電磁感應定律可知，產(chǎn)生的感應電動勢更大，感應電流更大，安培力也更大，B正確．由圖知1、2、4、…線圈都發(fā)生了相對滑動，而第3個線圈沒有，故第3個線圈為不合格線圈，C錯誤，D正確． 答案：BD 15．(多選)如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩金屬板間的勻強磁場中，ab直導線與P1、P2相連接，線圈A與直導線cd連接．線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示．下列說法正確的是(　　) A．0～1 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥 B．1～2 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥 C．2～3 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥 D．3～4 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥 解析：由題圖甲左側電路可以判斷ab中電流方向為由a到b；由右側電路及題圖乙可以判斷，0～2 s內(nèi)cd中感應電流方向為由c到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項A、B錯誤.2～4 s內(nèi)cd中感應電流方向為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項C、D正確． 答案：CD 8