【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 第九章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律知能达标训练(1).doc

第1课时电磁感应现象楞次定律【测控导航】知识点题号1.电磁感应现象1、42.楞次定律2、5、6、123.产生感应电流的条件3、9、114.与力学综合7、8、10、13一、单项选择题1.对于电磁感应现象的理解,下列说法中正确的是(d)a.电磁感应现象是由奥斯特发现的b.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相同c.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反d.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向可能与引起感应电流的磁场方向相同,也可能相反解析:电磁感应现象是由法拉第发现的;在电磁感应现象中,感应电流的磁场总阻碍引起感应电流的磁通量的变化,磁通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反,磁通量减少时,两者方向相同.因此,正确选项为d.2.(2013济南一模)如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的s极朝下.在将磁铁的s极插入线圈的过程中(b)a.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥b.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥c.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引d.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引解析:在条形磁铁的s极插入线圈过程中,向上的磁通量增加,根据“增反减同”可判定线圈中感应电流产生的磁场向下,根据安培定则可判定通过线圈的电流方向,通过电阻的感应电流的方向由b到a,并根据“来拒去留”可判定线圈与磁铁相互排斥.3.(2012年北京理综)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,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(d)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:在开关闭合的瞬间,线圈中的电流变大,磁场变强,穿过金属套环的磁通量变大,在金属套环内产生感应电流.感应磁场必然阻碍原磁场的增大,所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起.在实验时电源一般采用直流电源,电压不能太大,所选线圈的匝数越多,现象也越明显.如果该学生所用套环的材料为非金属,则不会观察到“跳环实验”.弄清套环跳起的原因是套环产生了感应电流,根据感应电流产生的条件来分析导致套环未动的原因.4.如图所示,四根等长的金属管有铝管和铁管(其中c铝管不闭合,其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是(a)a.tatb=tc=tdb.tc=ta=tb=tdc.tcta=tb=tdd.tc=tatb=td解析:a中闭合铝管不会被磁铁磁化,但当磁铁穿过铝管的过程中,铝管可看成很多水平放置的铝圈,据楞次定律知,铝圈将发生电磁感应现象,阻碍磁铁的相对运动;因c中铝管不闭合,所以磁铁穿过铝管的过程不发生电磁感应现象,磁铁做自由落体运动;铁块在b中铝管和d中铁管中均做自由落体运动,所以磁铁和铁块在管中运动时间满足tatb=tc=td,选项a正确.5. 如图所示,在磁感应强度大小为b、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m,阻值为r的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在o点,并可绕o点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是(b)a.abcdab.dcbadc.先是dcbad,后是abcdad.先是abcda,后是dcbad解析:线框从右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad,从最低点到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad,所以选b.6.电阻r、电容器c与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,n极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在n极接近线圈上端的过程中 ,流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是(d)a.从a到b,上极板带正电b.从a到b,下极板带正电c.从b到a,上极板带正电d.从b到a,下极板带正电解析:原磁场方向向下,在n极接近线圈上端的过程中,磁通量增大;由楞次定律可知,感应电流磁场的方向与原磁场方向相反,即向上,由安培定则确定感应电流的方向是从b经r到a,电容器下极板带正电,故选项d对.电磁感应现象中,产生电磁感应现象的那部分导体相当于“电源”.此题中,线圈相当于“电源”对外供电,电阻r为外电路,电容器c的充电电压等于r两端的电压.7.(2013汕头一模)如图所示,金属棒ab,金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场b中沿导轨向右运动,则(c)a.ab棒不受安培力作用b.ab棒所受安培力的方向向右c.ab棒向右运动速度越大,所受安培力越大d.螺线管产生磁场,a端为n极解析:ab棒是电源,根据右手定则,可判定电流由b流向a,根据左手定则可判定安培力向左,故选项a、b错误;ab棒向右运动速度越大,感应电流越大,所受安培力越大,故选项c正确;根据安培定则可判定a端为s极,故选项d错误.8.(2012年海南高考)如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置释放,环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为t1和t2,重力加速度大小为g,则(a)a.t1mg,t2mgb.t1mg,t2mg,t2mgd.t1mg解析:金属圆环从位置到位置过程中,由楞次定律知,金属圆环在磁铁上端时受力向上,在磁铁下端时受力也向上,则金属圆环对磁铁的作用力始终向下,对磁铁受力分析可知t1mg,t2mg,选项a正确.二、不定项选择题9.(2012年江苏高考)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈l1 由火线和零线并行绕成.当右侧线圈l2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关k,从而切断家庭电路.仅考虑l1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有(abd)a.家庭电路正常工作时,l2 中的磁通量为零 b.家庭电路中使用的电器增多时,l2 中的磁通量不变c.家庭电路发生短路时,开关k将被电磁铁吸起d.地面上的人接触火线发生触电时,开关k将被电磁铁吸起解析:因原线圈是双线绕法,家庭电路正常工作时零线和火线通过的电流大小相等、方向相反,所以l1在铁芯中产生的磁场互相抵消,l2中的磁通量为零,故选项a正确;家庭电路中用电器增多时不会引起l2中磁通量的变化,选项b正确;家庭电路短路时,尽管电流激增但l1、l2中磁通量仍为零,c错误;地面上的人接触火线发生触电时,两根电线电流不等且变化,铁芯中的磁通量不为零,l2中有感应电流产生,经电流放大器后开关k被磁铁吸起,选项d正确.10.(2013吉林一中验收)如图所示,条形磁铁用细线悬挂在o点.o点正下方固定一个水平放置的铝线圈.让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中不正确的是(abd)a.在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次b.磁铁始终受到感应电流对它的斥力作用c.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力d.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力解析:在磁铁摆动的一个周期内,根据“增反减同”可判定感应电流的磁场方向改变4次,感应电流的方向改变4次,故选项a错误;根据“来拒去留”可判定磁铁靠近线圈时受斥力,远离线圈时受引力,感应电流对磁铁的力始终为阻力,故选项b、d错误,选项c正确.11. 如图所示重现了当初法拉第的一个实验,装置中两个条形磁铁和一个带铁芯的螺线管首尾相连.下列说法中正确的是(ac)a.右边磁铁s极断开时,有感应电流从a至b通过检流计b.右边磁铁s极断开时,有感应电流从b至a通过检流计c.左边磁铁n极断开时,有感应电流从a至b通过检流计d.左边磁铁n极断开时,有感应电流从b至a通过检流计解析:铁芯中的磁场方向由左向右,右边磁铁s极断开时,铁芯中的磁场变弱,由楞次定律,感应电流从a至b通过检流计,a正确.同理c正确.12. 如图所示,要使q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有(ad)a.闭合开关sb.闭合开关s后,把r的滑片右移c.闭合开关s后,把p中的铁芯从左边抽出d.闭合开关s后,把q靠近p解析:当闭合开关s时,q中的磁场由无变有,方向向右,由楞次定律,q产生的感应电流方向如题图,a正确.闭合开关s后,把q靠近p时,q中的磁场变强,方向向右,由楞次定律,q产生的感应电流方向如题图,d正确,b、c不正确.三、非选择题13.磁感应强度为b的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为r,边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场区域,如图所示,从ab进入磁场开始计时.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明理由.解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).(1)线框进入磁场阶段:t为0lv,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即s=lvt1故=bs=blvt1,t1=lv时,=bl2.线框在磁场中运动阶段:t为lv2lv,线框中的磁通量为=bl2,保持不变,此过程t2=lv.线框离开磁场阶段:t为2lv3lv,线框中的磁通