导学教程高考物理总复习 第九章 电磁感应 第一节 电磁感应现象 楞次定律限时检测 新人教版.doc

电磁感应现象 楞次定律限时检测(限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题7分，共84分)1 (2014大纲全国)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率a均匀增大b先增大，后减小c逐渐增大，趋于不变d先增大，再减小，最后不变解析对磁铁受力分析可知，磁铁重力不变，磁场力随速率的增大而增大，当重力等于磁场力时，磁铁匀速下落，所以选c。答案c2如图9113所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。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，则图9113a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答案d3北半球地磁场的竖直分量向下。如图9114所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为l的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是a若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高 图9114b若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低 c若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为abcdad若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为adcba解析线圈向东平动时，ab和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相等，a点电势比b点电势低，a错；同理，线圈向北平动，则a、b两点的电势相等，高于c、d两点的电势，b错；以ab边为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小，感应电流的磁场方向应该向下，再由安培定则知，感应电流的方向为abcda，则c对、d错。答案c4(2016南昌模拟)某部小说中描述一种窃听电话：窃贼将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线之间是绝缘的，如图9115所示，下列说法正确的是图9115a不能窃听到电话，因为电话线中电流太小b不能窃听到电话，因为电话线与耳机没有接通c可以窃听到电话，因为电话线中的电流是恒定电流，在耳机电路中引起感应电流d可以窃听到电话，因为电话线中的电流是交变电流，在耳机电路中引起感应电流解析电话线与窃听线相互绝缘，故电话线中的电流不可能进入窃听线内，由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流)，不断变化，耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量，耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流，故可以窃听到电话。答案d5 mn、gh为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过mn、gh所在的平面，如图9116所示，则图9116a若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到cb若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到ac若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零d若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcdvab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a解析若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故a错，若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故b错，若ab向左、cd向右同时运动，则abdc中有顺时针方向的电流，故c错。若ab、cd向右运动，且vcdvab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故d正确。答案d6如图9117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转动时图9117a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。答案d7 (2016济南模拟)如图9118所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向竖直向上，则此时磁场的运动可能是图9118a水平向右平动b水平向左平动c竖直向上平动 d竖直向下平动解析本题考查楞次定律、左手定则、法拉第电磁感应定律的应用。ab边受到的力向上，由左手定则可知，ab上电流的方向由ba，由楞次定律可得，金属框内的磁通量在向外增加，磁场向右运动，a项正确、b项错误；当磁场上下运动时，金属框内的磁通量不变化，不产生感应电流，c、d项错误。答案a8如图9119甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是图9119a0t时间内线框中感应电流方向为顺时针方向b0t时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向c0t时间内线框受安培力的合力向左d0时间内线框受安培力的合力向右，t时间内线框受安培力的合力向左解析0时间内，电流i在减小，闭合线框内的磁通量必然在向里减小，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向，则0时间内线框受安培力的合力应向左；同理，可以判断在t时间内，电流i在反向增大，闭合线框内的磁通量必然在向外增大，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向，故a项对、b项错；而且t时间内线框受安培力的合力应向右，c、d错误。答案a9如图9120所示，线圈由a位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力，则它在a、b、c、d四个位置(b、d位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为图9120aaaabacadbaaacabadcaaacadabdaaacabad解析线圈在a、c位置时只受重力作用，加速度aaacg。线圈在b、d位置时均受两个力的作用，其中安培力向上，重力向下，由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小agfb，所以adabad，选项b正确。答案b10 (2016杭州期末)如图9121所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线mn在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁a的圆形金属环b中图9121a有感应电流，且b被a吸引b无感应电流c可能有，也可能没有感应电流d有感应电流，且b被a排斥解析mn向右加速滑动时，电磁铁a中的电流增大，引起穿过b的磁通量增大，故b中有感应电流产生，再由楞次定律的推广知，b应被排斥，d正确。答案d11 (多选)如图9122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)固定有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，它由实线位置处下落到虚线位置处的过程中未发生转动，在此过程中图9122a导线框中感应电流方向依次为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内，再向外，最后向内，所以导线框中感应电流方向依次为acbaabcaacba，选项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，选项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，选项c、d错误。答案ab12 (多选)如图9123是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头m向右运动，则可能是图9123a开关s闭合瞬间b开关s由闭合到断开的瞬间c开关s已经是闭合的，滑动变阻器滑片p向左迅速滑动d开关s已经是闭合的，滑动变阻器滑片p向右迅速滑动答案ac二、计算题(共16分)13 (16分)如图9124所示，固定于水平面上的金属架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒mn沿框架以速度v向右做匀速运动。