2019届高考物理大一轮复习第10章第1讲电磁感应现象楞次定律精练.docx

第1讲电磁感应现象楞次定律基础巩固练1如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为adcba，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错。答案：D2.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()A总是顺时针B总是逆时针C先顺时针后逆时针D先逆时针后顺时针解析：条形磁铁穿过圆环的过程中，圆环中的磁通量先向上增加，后向上减少，根据楞次定律：增反减同，感应电流产生的磁场方向先向下再向上，结合安培定则，产生的感应电流的方向先顺时针再逆时针，故选C。答案：C3.(多选)(2018云南昆明调研)如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是()A从左往右看，铜环中有逆时针方向感应电流B从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流C铜环有收缩趋势D铜环有扩张趋势解析：电路接通瞬间，螺线管中电流从无到有，螺线管内部产生向左的磁场，铜环中磁通量增大，产生感应电流，由楞次定律可判断出从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流，铜环有收缩趋势，选项A、D错误，B、C正确。答案：BC4中国第二艘航空母舰完全由我国自主开展设计，由大连进行建造，于2017年下水。由于地磁场的存在，航空母舰的舰载机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势()A低B高C相等D以上情况都有可能解析：北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，由飞行员的角度看均为机翼左侧电势较高。答案：B5(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN。以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是()A感应电流方向是NMB感应电流方向是MNC安培力水平向左D安培力水平向右解析：MN在外力F的作用下向右运动，由右手定则知，感应电流方向为MPQNM，故A正确，B错误；由左手定则知，MN受到的安培力方向水平向左，故C正确，D错误。答案：AC6.(2016海南单科4)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若()A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向解析：根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D正确。答案：D7.(多选)(2018宁夏中卫一模)右图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千的示意图。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置。当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是()AP向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)BP向右摆动的过程中，Q也会向右摆动CP向右摆动的过程中，Q会向左摆动D若用手左右摆动Q，P会始终保持静止解析：P向右摆动的过程中，穿过P线圈的磁通量减小，根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从右向左看)，故A正确。根据电路连接可知Q下端的电流方向向外，根据左手定则，所受的安培力向右，则Q向右摆动。同理，用手左右摆动Q，P会左右摆动，故B正确，C、D错误。答案：AB8.如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是()A大于环重力mg，并逐渐减小B始终等于环重力mgC小于环重力mg，并保持恒定D大于环重力mg，并保持恒定解析：根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断。安培力应该竖直向下，线的拉力大小为安培力与环的重力大小之和，故线的拉力始终大于环的重力mg。由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力逐渐减小，则线的拉力大小逐渐减小，选项A正确，其余选项均错误。答案：A9.在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示。下列说法中正确的是()A只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动解析：由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，若闭合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，正确答案为C。答案：C10.如图所示，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO自由转动的条形磁铁，轴OO与螺线管的轴线垂直，当条形磁铁从如图所示位置顺时针旋转180的过程中，下列说法正确的是()A电流方向先是从b到a，然后从a到bB电流方向先是从a到b，然后从b到aC电流方向一直从a到bD电流方向一直从b到a解析：条形磁铁旋转90过程中，穿过螺线管的磁场方向向左，且磁通量减少，根据楞次定律判断可得灵敏电流计中的电流方向从b到a。条形磁铁旋转后90过程中，穿过螺线管的磁场方向向右，且磁通量增加，根据楞次定律判断可得灵敏电流计中的电流方向从b到a。故选D。答案：D能力提升练11.如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中。发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为()A垂直纸面向外B垂直纸面向里C水平向左D水平向右解析：线圈A中磁场的方向向上增强时，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，感应电流的方向在线圈的外侧向左，电流的方向盘旋向上，所以导线a中的电流方向向下。根据同向电流相互吸引可知，b中的电流方向也向下。b中电流方向向下说明极板P1是电源的正极，则正电荷在磁场中向上偏转，根据左手定则可知，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向垂直于纸面向里。答案：B12(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()At1时刻，FNGBt2时刻，FNGCt3时刻，FNG，A选项正确。t2时刻Q中电流恒定，线圈P中磁通量不变，不产生感应电流，P只受重力G与桌面支持力FN作用而平衡，有FNG，故B选项错。同理在t4时刻Q中电流恒定，有FNG，D选项正确。t3时刻Q中电流变化，P中磁通量变化，产生感应电流，但Q中I0，对P无磁场力作用，仍是FNG，故C选项错。答案：AD13(多选)(2018河北衡水模拟)如图所示，用两等长的细绳将一磁铁与一圆形闭合线圈悬于细杆上，静止时线圈平面与磁铁的轴线O1O2垂直，磁铁质量为m，磁极如图所示。在垂直于细杆的平面内，保持细绳绷紧，将磁铁拉至与细杆等高的位置，将磁铁由静止释放，则下列说法正确的是()A磁铁下摆过程中，线圈所受合外力为零B磁铁下摆过程中，线圈中有逆时针方向(沿O1O2方向看)的感应电流C磁铁下摆过程中，线圈中有顺时针方向(沿O1O2方向看)的感应电流D磁铁摆到最低点时，两绳子拉力的合力小于3mg解析：磁铁下摆过程中，向左穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中有顺时针方向(沿O1O2方向看)的感应电流；故A、B错误，C正确；磁铁向下运动的过程中，根据楞次定律可知，磁铁会受到线圈产生的感应电流的阻碍，机械能减小，则：mv2mgr，最低点拉力与重力的合力提供向心力，所以：Fmg，联立以上两式得：F3mg，故D正确。答案：CD14(多选)如图，T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里。若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动可能是()A向左匀速运动B向右匀速运动C向左匀加速运动D向右匀减速运动解析：当电流计中有电流通过