2019屆高考物理一輪復(fù)習 課時作業(yè)47 電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律.doc

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課時作業(yè)(四十七)　電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律 [基礎(chǔ)訓練] 1．(2018黑龍江大慶實驗中學模擬)如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1>S2＝S3,1、2在同一位置，且3線圈在磁鐵的正中間．設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關(guān)系是(　　) A．Φ1>Φ2>Φ3 B．Φ1>Φ2＝Φ3 C．Φ1<Φ2<Φ3 D．Φ1<Φ2＝Φ3 答案：C　解析：在條形磁鐵內(nèi)外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通量為內(nèi)部向左的磁通量減去外部向右的磁通量，而內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，總磁通量越小，1、2在同一位置，1的外部面積大，則向右的磁通量大，故Φ2>Φ1,2、3面積一樣，3位置外部向右磁通量小，則Φ3>Φ2，可知Φ1<Φ2<Φ3，選項C正確． 2．(多選)閉合的鋁環(huán)豎直放置，在其右側(cè)的軸線上水平放置一小磁針，小磁針可在水平方向上自由運動，下列說法正確的是(　　) A．如果鋁環(huán)向右運動，則小磁針沿水平方向向右運動 B．如果鋁環(huán)向右運動，則小磁針沿水平方向向左運動 C．如果鋁環(huán)垂直軸線向上運動，則小磁針沿水平方向向右運動 D．如果鋁環(huán)垂直軸線向上運動，則小磁針沿水平方向向左運動 答案：AD　解析：如果鋁環(huán)向右運動，則穿過鋁環(huán)的磁通量向左增加，則感應(yīng)電流的磁場向右，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向，則鋁環(huán)的右側(cè)相當于N極，則小磁針沿水平方向向右運動，A正確，B錯誤；如果鋁環(huán)垂直軸線向上運動，則穿過鋁環(huán)的磁通量向左減少，則感應(yīng)電流的磁場向左，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，則鋁環(huán)的左側(cè)相當于N極，則小磁針沿水平方向向左運動，C錯誤，D正確． 3．(2018福建質(zhì)檢)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象．如圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個小磁針．實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn) B．線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn) C．線圈A和電池連接瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn) D．線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn) 答案：C　解析：根據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，只有線圈B中磁通量變化時才能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此無論線圈B匝數(shù)多少，線圈A中電池多少，都不能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A、B錯誤．只有在線圈A和電池連接或斷開的瞬間，線圈B中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場，使導(dǎo)線下面平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確，D錯誤． 4．(2018甘肅天水一中月考)如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是(　　) A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動 C．通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動 D．將開關(guān)突然斷開的瞬間 答案：A　解析：線圈中通以恒定的電流時，線圈中產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A正確；通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈中產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項B錯誤；通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，則回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C錯誤；將開關(guān)突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D錯誤． 5．(2018山東煙臺期末)如圖所示，通電導(dǎo)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(chǎn)生逆時針方向的電流，根據(jù)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．或根據(jù)楞次定律規(guī)律“來拒去留”，感應(yīng)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． 6. (2018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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的熱量與磁鐵的動能之和，C錯誤；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)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． 7．(2018遼寧省實驗中學月考)(多選)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎成“n”形，通以直流電流I，正中間用不計長度的一段絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)，在電流I增大的過程中，下列敘述正確的是(　　) A．金屬環(huán)C中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)C中有沿逆時針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線拉力變大 D．金屬環(huán)C仍能保持靜止狀態(tài) 答案：BCD　解析：根據(jù)右手螺旋定則可以判斷出導(dǎo)線之間的區(qū)域磁場方向垂直紙面向里，即金屬環(huán)中的磁場方向垂直紙面向里，當電流I增大時，通過金屬環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知金屬環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，方向為逆時針方向，選項A錯誤，B正確；因為金屬環(huán)靠近導(dǎo)線上部，所以金屬環(huán)上部的磁感應(yīng)強度大于金屬環(huán)下部的磁感應(yīng)強度，根據(jù)左手定則可以判斷出金屬環(huán)受到的安培力的合力方向向下，根據(jù)共點力的平衡條件可得懸掛金屬環(huán)C的豎直線拉力變大，選項C正確；金屬環(huán)C不會旋轉(zhuǎn)，仍能保持靜止狀態(tài)，選項D正確． 8．(2018浙江聯(lián)考)如圖所示，一矩形線框以豎直向上的初速度進入只有一條水平邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，進入磁場后上升一段高度又落下離開磁場，運動中線框只受重力和安培力作用，線框在向上、向下經(jīng)過圖中1、2位置時的速率按時間順序依次為v1、v2、v3和v4，則可以確定(　　) A．v1v2，A錯誤；線框離開磁場時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錯誤． 9.(多選)如圖所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應(yīng)強度B的正方向，螺線管與“U”形導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，下列說法正確的是(　　) 甲 　　　 乙 A．在t1時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 B．在t2時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 C．在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的超勢 答案：BD　解析：當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，在導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流．在t1時刻，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零，A項錯誤；在t2時刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，B項正確；由楞次定律知在t1～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐漸增大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律知金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流，C項錯誤；在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢，D項正確． [能力提升] 10．(2018貴州貴陽一模)(多選)如圖所示，兩根固定的硬質(zhì)平行直導(dǎo)線及虛線AB在同一平面內(nèi)，兩導(dǎo)線關(guān)于AB對稱，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，將與兩平行直導(dǎo)線位于同一平面內(nèi)的硬質(zhì)矩形金屬線框，從圖中實線位置向右平移到虛線位置的過程中，下列說法正確的是(　　) A．線框中的感應(yīng)電流先沿順時針方向后沿逆時針方向 B．線框中的感應(yīng)電流一直沿順時針方向 C．線框受到的安培力方向先向左后向右 D．線框受到的安培力方向一直向左 答案：BD　解析：根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理判斷得知，在AB右側(cè)磁場方向垂直紙面向外，左側(cè)磁場方向垂直紙面向里．當導(dǎo)線框位于AB左側(cè)向右運動時，導(dǎo)線框中的磁場方向垂直紙面向里，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向；當導(dǎo)線框經(jīng)過AB時，導(dǎo)線框中的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，磁通量先減小，后增大，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向為順時針方向；當導(dǎo)線框在AB右側(cè)并向右運動時，導(dǎo)線框中的磁場方向垂直紙面向外，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向，則可知電流方向一直為順時針方向，B正確，A錯誤；根據(jù)楞次定律可知，線框受到的安培力的方向一定與線框的運動方向相反，故安培力一直向左，C錯誤，D正確． 11．(2018安徽合肥巢湖模擬)如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過導(dǎo)軌平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小 B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ同時也減小 C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ(0<θ<90) 答案：A　解析：設(shè)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScos θ，若要使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則需使磁通量Φ發(fā)生變化．對A選項，S增大，θ減小，cos θ增大，則Φ增大，A正確．對B選項，B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，B錯誤．對C選項，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯誤．對D選項，S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，D錯誤．故只有A正確． 12．如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝圓形線圈a共面，位置靠近圓形線圈a左側(cè)且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，下列說法正確的是(　　) A．線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 C．線圈a所受安培力的合力方向垂直紙面向里 D．線圈a所受安培力的合力方向水平向左 答案：A　解析：根據(jù)安培定則，MN中電流產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線左側(cè)垂直紙面向外，在導(dǎo)線右側(cè)垂直紙面向里．由于導(dǎo)線MN位置靠近圓形線圈a左側(cè)，所以單匝圓形線圈a中合磁場方向為垂直紙面向里．當MN中電流突然減小時，垂直紙面向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，選項A正確，B錯誤．由左手定則可知，導(dǎo)線左側(cè)圓弧所受安培力方向水平向右，導(dǎo)線右側(cè)圓弧所受安培力方向水平向右，所以線圈a所受安培力的合力方向水平向右，選項C、D錯誤． 13．(2018山東省實驗中學一診)(多選)勻強磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖甲所示．磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示．用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)產(chǎn)生對應(yīng)感應(yīng)電流時其中很小段受到的安培力．則(　　) 甲 　 乙 A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向 B．I2沿順時針方向，I3沿逆時針方向 C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心 D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心 答案：AD　解析：由題圖可知，在Oa段磁場方向垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場方向垂直紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I2沿順時針方向，選項A正確；在bc段磁場垂直紙面向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I3沿順時針方向，選項B錯誤；由左手定則可知，Oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段電流受到的安培力F2方向背離圓心向外，選項C錯誤；bc段電流受到的安培力F3方向指向圓心，選項D正確． 14．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)強度為B0，此時MN到達的位置使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． 答案：B＝　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)強度為B，此時磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝.