高考物理一轮复习 课时跟踪检测（三十一）第九章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律.doc

课时跟踪检测（三十一） 电磁感应现象 楞次定律对点训练：对电磁感应现象的理解和判断1(多选)如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线框的运动情况应该是()a向右平动(ad边还没有进入磁场)b向上平动(ab边还没有离开磁场)c以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)d以ab边为轴转动(转角不超过90)解析：选ad选项a和d所描述的情况中，线框在磁场中的有效面积s均发生变化(a情况下s增大，d情况下s减小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。而选项b、c所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流。故选a、d。2(2017上海浦东新区质检)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()解析：选ba中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。b中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，b正确。c、d中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，c、d错误。3(多选)(2017昆山月考)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是()a当把磁铁n极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转b当把磁铁n极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转c保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转d若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转解析：选ac当把磁铁n极向下插入线圈时，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项a正确；当把磁铁n极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项b错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项c正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项d错误。对点训练：应用楞次定律判断感应电流的方向4(2016海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，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：选d当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项a、b错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，环上产生顺时针方向的感应电流，故选项c错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，环上产生逆时针方向的感应电流，故选项d正确。5(2017西安摸底)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，oo是它的对称轴，通电直导线ab与oo平行，且ab、oo所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是()aab中电流i逐渐增大bab中电流i先增大后减小cab正对oo，逐渐靠近线圈d线圈绕oo轴逆时针转动90(俯视)解析：选d选项a、b、c中通过线圈的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，a、b、c错误；选项d中，线圈中的磁通量增加，且原磁场方向逆时针穿过线圈，根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈，由安培定则可得感应电流方向为abcda。d正确。6(多选)(2017长沙模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理，图中a是圆柱形磁铁，b是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环b水平放在磁铁a上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁a的上方空中，则()a在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失b在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在c若a的n极朝上，b中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)d若a的n极朝上，b中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)解析：选bc在b放入磁场的过程中，穿过b的磁通量增加，b中将产生感应电流，因为b是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消失，故a错误，b正确；若a的n极朝上，在b放入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可判断b中感应电流的方向为顺时针，c正确，d错误。7.(2017佛山一模)如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是()a使匀强磁场均匀增大b使圆环绕水平轴ab如图转动30c使圆环绕水平轴cd如图转动30d保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动解析：选a根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大。磁场增强则磁通量增大，a正确。使圆环绕水平轴ab或cd转动30，圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生与图示方向反向的感应电流，b、c错误。保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，圆环仍与磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流，d错误。对点训练：三定则、一定律的综合应用8.(多选)(2017景德镇模拟)如图所示，一根长导线弯曲成“”形，通以直流电i，正中间用绝缘线悬挂一金属环c，环与导线处于同一竖直平面内。在电流i增大的过程中，下列判断正确的是()a金属环中无感应电流产生b金属环中有逆时针方向的感应电流c悬挂金属环c的竖直线的拉力大于环的重力d悬挂金属环c的竖直线的拉力小于环的重力解析：选bcbs，s不变，i增大，b增大，所以有感应电流产生，a错误。由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，b正确。由圆的上半部分b大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，i方向向左，b垂直纸面向里，f安方向向下，所以f拉mgf安，拉力大于重力，c正确，d错误。9.(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：选ac棒向右平动，根据右手定则可判断，感应电流方向为由nm，a正确，b错误；再由左手定则可判定棒所受安培力的方向为水平向左，c正确，d错误。10(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。左线圈连着平行导轨m和n，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是()a当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点b当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势c当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点d当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点解析：选bd当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由ab。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流。故a错误，b正确。当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断ba，电流沿逆时针方向。又由eblv可知ab金属棒两端的e不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针(从下向上看)，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从d沿外电路(即电阻r)流向c，所以d点电势高于c点。故c错误，d正确。11.如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连。当圆盘a转动时()a圆盘b总是与a沿相同方向转动b圆盘b总是与a沿相反方向转动c若b1、b2同向，则a、b转向相同d若b1、b2反向，则a、b转向相同解析：选d当圆盘a转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入b盘中，在磁场中由于受安培力b盘会转动。但若不知b1、b2的方向关系，则b盘与a盘的转向关系将无法确定。故a、b错。设b1、b2同向且向上，a盘逆时针转动，则由右手定则可知a盘中的感应电流由aa，b盘受力将顺时针转动，故c错，同理可判定d项正确。对点训练：利用楞次定律的推论速解电磁感应问题12(多选)(2017镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率铜铝。则合上开关s的瞬间()a从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流b铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力c若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射d电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射解析：选bcd闭合开关s的瞬间，金属环中向右的磁场磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，a错误；由于电阻率铜铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，b正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关s的瞬间，环将向右弹射，c正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，d正确。13(2017衡水冀州中学月考)如图所示为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈的电流i1为图中所示的方向，则当i1增大时，外线圈中的感应电流i2的方向及i2受到的安培力f的方向分别为()ai2沿顺时针方向，f沿半径指向圆心bi2沿顺时针方向，f沿半径背离圆心向外ci2沿逆时针方向，f沿半径指向圆心di2沿逆时针方向，f沿半径背离圆心向外解析：选d内线圈通有图示方向的电流i1，由安培定则知，外线圈中磁场方向垂直纸面向里，当i1增大时，导致穿过外线圈的磁通量增大，由楞次定律可得，外线圈中的感应电流i2的方向为沿逆时针方向；由于外线圈处于内线圈产生的磁场中，由左手定则可得，i2受到的安培力f的方向沿半径背离圆心向外。故d正确。14如图所示，a为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在a的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环b，使b的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘a的轴线oo重合。现使胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，则()a金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大b金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小c金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小d金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大解析：选b使胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，金属环b内磁通量增大，根据楞次定律，金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项b正确。考点综合训练15(多选)如图所示，倾角为的斜面上放置着光滑导轨，金属棒kn置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdpm内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒kn在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是()a圆环l有收缩趋势b圆环l有扩张趋势c圆环内产生的感应电流变小d圆环内产生的感应电流不变解析：选ac由于金属棒kn在重力的作用下向下运动，则knmp回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。故a、c正确。16.(2014广东高考)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管p和塑料管q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块()a在p和q中都做自由落体运动b在两个下落过程中的机械能都守恒c在p中的下落时间比在