高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第一讲 电磁感应现象 楞次定律课时作业.doc

第一讲 电磁感应现象 楞次定律 a组基础题一、单项选择题1.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈a和电池连接，线圈b用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针实验中可能观察到的现象是()a用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转b线圈b匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转c线圈a和电池连接瞬间，小磁针会偏转d线圈a和电池断开瞬间，小磁针不偏转解析：小磁针能否发生偏转，要看b中能不能产生感应电流，与a连接的电源电动势的大小无关，a错误；只要穿过b的磁通量发生变化，b中就可产生感应电流，小磁针就可以发生偏转，如果磁通量不变，匝数再多也没有用，b错误；线圈a与电池连接的瞬间，b中的磁场从无到有，磁通量发生变化，b中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，c正确；线圈a与电池断开瞬间，穿过b的磁场从有到无，b中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，d错误答案：c2.(2017湖南长沙模拟)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光如果一个只有n极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现()a先是逆时针方向、然后是顺时针方向的感应电流b先是顺时针方向、然后是逆时针方向的感应电流c逆时针方向的持续流动的感应电流d顺时针方向的持续流动的感应电流解析：n极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针因此线圈中产生的感应电流方向不变由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故a、b、d错误，c正确答案：c3.(2017辽宁葫芦岛模拟)如图所示，和是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒ab和cd用导线连成一个闭合回路当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力下列说法正确的是()a由此可知d端电势高于c端电势b由此可知是s极c由此可知是n极d当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力解析：根据题意可知，cd中电流的方向由cd，c端电势高于d端，a错误；ab中电流的方向由ba，对ab应用右手定则可知是n极，是s极，b错误，c正确；当cd棒向下运动时，回路中会产生由dc的电流，则ab中电流的方向由ab，根据左手定则可知，ab受的安培力向右，d错误答案：c4(2017临沂一中段考)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图所示，她把一个带铁芯的线圈l、开关s和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环，闭合开关s的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同解析：金属套环跳起的原因是开关s闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的线圈接在直流电源上，s闭合时，金属套环也会跳起电压越高，线圈匝数越多，s闭合时，金属套环跳起越剧烈若套环是非导体材料，则套环不会跳起故选项a、b、c错误，d正确答案：d二、多项选择题5.如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有a、b、c三个金属铝环，b环连接在如图所示的电路中闭合开关s的瞬间()aa环向左滑动bc环向左滑动ca环有向外扩展的趋势dc环有向内收缩的趋势解析：闭合开关s的瞬间，通过a、c环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则可知：a环向左运动，且有收缩的趋势；c环向右运动，且有收缩的趋势故a、d正确，b、c错误答案：ad6(2016高考江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音下列说法正确的有()a选用铜质弦，电吉他仍能正常工作b取走磁体，电吉他将不能正常工作c增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势d弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析：铜材料不能被磁化，所以选用铜质弦，电吉他不能正常工作，选项a错误；取走磁体，则没有磁场，不能发生电磁感应现象，电吉他不能正常工作，选项b正确；根据法拉第电磁感应定律，线圈的匝数越多产生的感应电动势越大，选项c正确；弦振动过程中，线圈中的磁场强弱反复变化，根据楞次定律，则感应电流的方向不断变化，选项d正确答案：bcd7.(2017重庆巴蜀中学诊测)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用绝缘细线悬挂于o点将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力在圆环从a摆向b的过程中()a感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向b感应电流方向一直是逆时针c安培力方向始终与速度方向相反d安培力方向始终沿水平方向解析：由楞次定律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，a正确，b错误；根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，c错误，d正确答案：ad8.(2017广东珠海摸底)矩形导线框abcd与长直导线mn放在同一水平面上，ab边与mn平行，导线mn中通入电流方向如图所示，当mn中的电流增大时，下列说法正确的是()a导线框abcd有逆时针的感应电流bbc、ad两边均不受安培力的作用c导线框所受的安培力的合力向右dmn所受线框给它的作用力向左解析：直导线中通有mn均匀增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，故a正确根据a选项分析可知，依据左手定则知，bc、ad两边均受安培力的作用，故b错误根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向向右，因此mn所受线框给它的作用力向左，故c、d正确答案：acdb组能力题选择题9.(2017河南许昌模拟)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线框中感应电流方向依次为acbaabcab线框的磁通量为零时，感应电流却不为零c线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上d线框做自由落体运动解析：根据右手定则，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外，下方垂直纸面向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小线框从上向下靠近导线的过程中，垂直纸面向外的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加，先是垂直纸面向外的磁通量减小，之后变成垂直纸面向里的磁通量增大，直至最大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；垂直纸面向里的磁通量变成最大后，线框继续向下运动，垂直纸面向里的磁通量减小，这时的电流方向又变成了顺时针，即感应电流方向依次为acbaabcaacba，故a错误根据a中的分析，线框穿越导线时，始终有感应电流存在，故b正确根据楞次定律，安培力始终阻碍线框相对磁场的运动，故安培力的方向始终向上，线框不可能做自由落体运动，故c、d错误答案：b10.如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感应强度随时间变化的关系可能是()解析：圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，可知导体圆环受到向下的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可知螺线管中的磁场磁通量在增大，即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在增大根据法拉第电磁感应定律en，则感应电流in，可知增大时(b变化得越来越快)，感应电流才增大a、c、d选项中的减小(b变化得越来越慢)，b选项中的增大(b变化得越来越快)，所以b正确，a、c、d错误答案：b11如图甲所示，水平面上的不平行导轨mn、pq上放着两根光滑导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住；开始时匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t的变化如图乙所示则以下说法正确的是()a在t0时刻导体棒ab中无感应电流b在t0时刻绝缘丝线不受拉力c在0t0时间内导体棒ab始终静止d在0t0时间内回路电流方向是abdca解析：由图乙所示图象可知，0到t0时间内磁场垂直纸面向里，磁感应强度b均匀减小，回路中磁通量均匀减小，回路中产生感应电动势，形成感应电流由楞次定律可得出感应电流方向沿acdba，在t0时刻导体棒ab中电流不为零，故a、d错误在t0时刻b0，根据安培力公式fbil知此时ab和cd都不受安培力，所以丝线不受拉力，故b正确在0t0时间内，根据楞次定律可知ab受力向左，cd受力向右，由于cd所受的安培力比ab所受的安培力大，所以ab将向右运动，故c错误答案：b12.(多选)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，与导轨接触良好的导体棒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：利用楞次定律，两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是bacdb.以此为基础，再根据左手定则进一步判定cd、ab的受力方向，经过比较可得正确答案答案：bd13.(多选)如图所示，线圈a、b同心置于光滑水平桌面上，线圈a中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则()a线圈b将顺时针转动起来b线圈b中有顺时针方向的电流c线圈b将有沿半径方向扩张的趋势d线圈b对桌面的压力将增大解析：当线圈a中通有逐渐增大的逆时针方向的电流时，穿过线圈b的磁通量竖直向上且增大，根据楞次定律，线圈b产生顺时针方向的电流；线圈a、b中的电流方向相反，互相排斥，线圈b有扩张的趋势，故b、c正确，a错误线圈b受到的安培力在水平方向上，线圈b对桌面的压力将不变，故d错误答案：bc14(多选)(2017河南六市一联)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入m和n两板间的匀强磁场中，ab直导线与m、n相连接，线圈a与直导线cd连接，线圈a内有按图乙所示规律变化的磁场，且规定向左为磁场b的正方向，则下列叙述正确的是()a01 s内ab、cd导线互相排斥b12 s内ab、cd导线互相吸引c23 s内ab、cd导线互