（讲练测）高考物理一轮复习 专题40 电磁感应 楞次定律（练）（含解析）.doc

专题40 电磁感应 楞次定律（练）1如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径，试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流（ ）a使线圈在纸面内平动或转动b使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动c使线圈以ac为轴转动d使线圈以bd为轴转动【答案】d【名师点睛】解决本题的关键是明确产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，要知道磁通量可以用磁感线的条数表示，线圈与磁场平行时磁通量为零。2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及开关如图所示连接。下列说法中正确的是（ ）a开关闭合后，线圈a插入或拔出都会引起电流计指针偏转b线圈a插入线圈b中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转c开关闭合后，滑动变阻器的滑片p匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度d开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片p加速滑动，电流计指针才能偏转【答案】a【名师点睛】本题考查了感应电流产生的条件及实验电路分析，知道感应电流产生条件，穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流，认真分析即可正确解题3下列实验现象，属于电磁感应现象的是（ ）【答案】c【解析】电流在磁场中受到磁场力而运动，说明磁场对电流有力的作用，由图示可知，bd能说明磁场对电流有力的作用；a能说明电流周围存在磁场，故选c【名师点睛】知道电磁感应现象的概念、导体棒切割磁感线产生感应感应电流的现象或者穿过线圈的磁通量发生变化时产生感应电流的现象是电磁感应现象;分析清楚图示实验情景即可正确解题。4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 （ ）【答案】b【名师点睛】本题考查了感应电流产生的条件，要知道产生电磁感应的条件是传播闭合回路的磁通量发生变化时就有感应电流产生；解题时要分析清楚图示情景、明确磁通量是否发生变化，即可正确解题。5美国大众科学月刊网站2011年6月22日报道，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，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，从而在环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图m为圆柱形合金材料，n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m进行加热，则（ ）an中将产生逆时针方向的电流bn中将产生顺时针方向的电流cn线圈有收缩的趋势dn线圈有扩张的趋势【答案】d【解析】当导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化 a、b、提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故ab错误；c、d、m外侧的磁场的方向与m中的磁场的方向相反，n的面积越大，则穿过线圈n的磁通量小当m与n中磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有最大的趋势，故c错误，d正确，故选：d【名师点睛】可从阻碍磁通量变化的角度去分析：增反减同，当磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大1如图所示，螺线管b置于闭合金属圆环a的轴线上，当b中通过的电流i增大时（ ）a环a有缩小的趋势b环a有扩张的趋势c螺线管b没有缩短或伸长的趋势d螺线管b有伸长的趋势【答案】b【名师点睛】本题关键要明确螺线管线圈相当于条形磁铁，穿过a环的磁通量存在抵消的情况，注意a的面积越大，磁通量是越小的，不是越大，不能得出相反的结果2如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是（ ）a变小 b变大 c不变 d先变小后变大【答案】a【解析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，磁通量为=bs，s为在磁场中的面积解：线框平面与磁场方向垂直，故磁通量为=bs；将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，在磁场中的面积s减小，故bs减小；故选：a【名师点睛】本题考查了磁通量的概念，关键是记住公式=bs，也可以用穿过线圈的磁感线条数形象表示，基础题目3（多选）如图，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点o处，使金属圆环在竖直线oo的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直若悬点摩擦和空气阻力均不计，则（ ）a金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反b金属环进入磁场区域后越靠近oo线时速度越大，而且产生的感应电流越大c金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小d金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能【答案】acd、圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，机械能守恒，金属环在摆动过程中，只有一部分的机械能将转化为环中的电能，故d错误，故选：ac【名师点睛】本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化41931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈，超导体的电阻为零，一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流，而且这个电流将长期维持下去，并不减弱，他设想，如果一个只有n极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现（ ）a先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流b先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流c顺时针方向持续流动的感应电流d逆时针方向持续流动的感应电流【答案】d【名师点睛】考查右手螺旋定则、楞次定律，及磁单极子的特征同时注意磁体外部的感应线是从n极射出，射向s极5如图所示，aoc是光滑的金属导轨，ao沿竖直方向，oc沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在oc上，a端始终在oa上，直到完全落在oc上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中（ ）a感应电流方向是ba b感应电流方向是abc感应电流方向先是ba，后是ab d感应电流方向先是ab，后是ba【答案】c【解析】在ab杆滑动的过程中，aob的面积先增大，后减小，穿过aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由ba，后是由ab，故abd错误，c正确，故选c【名师点睛】本题是楞次定律的应用，难点是分析aob的面积变化尤其要注意到面积在变化的过程中存在最大值，即在ab杆滑动的过程中，aob的面积先增大，后减小，穿过aob磁通量先增大，后减小，根据楞次定律来判断电流的方向 1【2016上海卷】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁a向上运动b向下运动c向左运动d向右运动【答案】b【解析】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项b正确。【方法技巧】通过安培定则判断感应磁场方向，通过楞次定律判断磁铁的运动情况。2【2016海南卷】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【答案】d【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向。3【2015全国新课标19】（多选）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是a圆盘上产生了感应电动势b圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动c在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化d圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动【答案】ab【解析】圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项a对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项b对。圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项c错。圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项d错。【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。4【2014全国3】在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）a将绕在磁铁