高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第一节 电磁感应现象 楞次定律课后达标 新人教版.doc

第一节 电磁感应现象 楞次定律(建议用时：60分钟)一、单项选择题1.美国大众科学月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示a为圆柱形合金材料，b为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径现对a进行加热，则()ab中将产生逆时针方向的电流bb中将产生顺时针方向的电流cb线圈有收缩的趋势db线圈有扩张的趋势解析：选d.合金材料加热后，合金材料成为磁体，通过线圈b的磁通量增大，由于线圈b内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的变化，c错误，d正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，a、b错误2.(2018浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则()a无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针b无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大c有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针d有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：选d.当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项a、b错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项c错误，选项d正确3.如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为rarb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量a、b间的大小关系为()aabbabcamg.同理，当金属环离开磁铁下端时，金属环与磁铁相互吸引，因而绳的拉力ft2mg，故a正确6.如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触若不计空气阻力重力加速度为g，下列说法中正确的是()a在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)b磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下c磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变d磁铁落地时的速率一定等于解析：选a.当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环)，a正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，b错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，c错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，d错误7.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器r的滑片p自左向右滑动过程中，线圈ab将()a静止不动b逆时针转动c顺时针转动d发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：选c.滑片p向右滑动过程中，电流增大，线圈处的磁场变强，磁通量增大，根据“阻碍”含义，线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动，故c正确8(2018青岛模拟)如图甲所示，水平面上的平行导轨mn、pq上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住开始时匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度b随时间t的变化如图乙所示，i和ft分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流之间的相互作用力)，则在t0时刻()ai0，ft0bi0，ft0ci0，ft0 di0，ft0解析：选c.t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故i0；由于b0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零，c项正确9.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q中的长d落至底部时在p中的速度比在q中的大解析：选c.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故c正确二、多项选择题10(2018海南省嘉积模拟)电阻r、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在n极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是()a流过r的电流方向是a到bb电容器的下极板带正电c磁铁下落过程中，加速度保持不变d穿过线圈的磁通量不断增大解析：选bd.在n极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以选项d正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针(俯视图)，流过r的电流方向是b到a，选项a错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以选项b正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以选项c错误11.如图所示，固定的光滑金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g解析：选ad.法一：设磁铁下端为n极，如图所示，根据楞次定律可判断出p、q中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断p、q所受安培力的方向可见，p、q将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于g.当磁铁下端为s极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选a、d.法二：根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，p、q将相互靠拢且磁铁的加速度小于g，应选a、d.12.如图所示，aoc是光滑的金属轨道，ao沿竖直方向，oc沿水平方向，pq是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中q端始终在oc上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在pq杆滑动的过程中，下列判断正确的是()a感应电流的方向始终是由pqb感应电流的方向先是由pq，后是由qpcpq受磁场力的方向垂直杆向左dpq受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：选bd.在pq杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形poq内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断b项正确；再由pq中电流方向及左手定则可判断d项正确13.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒ab和cd可以自由滑动当ab在外力f作用下向右运动时，下列说法中正确的是()a导体棒cd内有电流通过，方向是dcb导体棒cd内有电流通过，方向是cdc磁场对导体棒cd的作用力向左d磁场对导体棒ab的作用力向左解析：选bd.本题中ab导体棒切割磁感线，根据右手定则判定ab棒中的电流方向为ba，则cd棒中的电流方向为cd，所以a错误，b正确；根据左手定则，判定cd棒受到的安培力的方向为水平向右，所以c项错误；ab棒中感应电流方向为ba，根据左手定则判定ab棒所受安培力的方向为水平向左，即安培力的方向阻碍ab棒的相对运动，所以d项正确14.(2018南京模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框abc位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()a导线框中感应电流的方向依次为acbaabcaacbab导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零c导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上d导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动解析：选ab.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框abc在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到bc边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到a点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为acbaabcaacba，a正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，b正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，c、d错误15(2018泸州质检)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出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，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是()a当金属棒ab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ab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ab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ab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为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，不产生感应电流当ab向右做加速运动时，由右