【突破高考】福建省高考物理 能力专项突破课时提能演练 9.1电磁感应现象楞次定律（含解析）.doc

【突破高考】福建省2013年高考物理 能力专项突破课时提能演练 9.1电磁感应现象楞次定律（含解析）(40分钟 100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.如图所示，闭合圆导线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )a.使线圈在纸面内平动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2.(易错题)如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为s，匝数为n，线圈与匀强磁场b夹角为=45.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为( )a.0b.bsc.nbsd.无法计算3.(2012南京模拟)如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是( )a.释放圆环,环下落时产生感应电流b.释放圆环,环下落时无感应电流c.释放圆环,环下落时环的机械能减小d.释放圆环,环下落时环的机械能增大4.(2012江门模拟)如图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( )a.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，钻头线圈断路d.开关s已经是闭合的，变阻器滑片p向右迅速滑动5.(2012福州模拟)甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴oo旋转，当它们以相同的角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止，若将两环置于磁感应强度为b的大小相同的匀强磁场中，乙环的转轴与磁场方向平行，甲环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断中正确的是( )a.甲环先停b.乙环先停c.两环同时停下d.无法判断两环停止的先后6.(2012泉州模拟)如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨a、b，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )a一起向左运动b一起向右运动cab和cd相向运动，相互靠近dab和cd相背运动，相互远离7.(2011上海高考)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )a.顺时针加速旋转b.顺时针减速旋转c.逆时针加速旋转d.逆时针减速旋转8.(预测题)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq、mn，mn的左边有一闭合电路，当pq在外力的作用下运动时，mn向右运动.则pq所做的运动可能是( )a.向右加速运动b.向左加速运动c.向右匀速运动d.向左减速运动二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(易错题)(10分)如图甲所示，有一面积s=100 cm2、匝数n=100匝的闭合线圈，电阻为r=10 ，线圈中磁场变化规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，则(1)t1=1 s时，穿过线圈的磁通量为多少？(2)12 s内，通过线圈某一截面的电荷量为多少？10.(18分)如图所示，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.t=0时，磁感应强度为b0，此时mn到达的位置使mden构成一个边长为l的正方形.为使mn棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度b随时间t应怎样变化？请推导出这种情况下b与t的关系式.答案解析1.【解析】选d.使线圈在纸面内平动，沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流.所以d选项正确.2.【解析】选b.设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：1=bsins=bs，末位置时：2=-bcoss=-bs，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：=|2-1|=bs，故b正确.3.【解析】选b.由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零,所以在环下落的过程中,磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,故a、c、d错误，b正确.4.【解析】选a.m向右运动是在阻碍磁通量的增加，原因是左边螺线管中电流的磁场增强，所以有两种情况，一是s闭合瞬间，二是滑片p向左滑动，故a对，b、d错.当钻头线圈断路后，无论如何钻头都不会运动，c错.5.【解析】选a.两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动，由图可知：甲环的磁通量会发生变化，甲环的动能要转化为电能，而乙环中无磁通量的变化，不会产生感应电流，故甲环先停下来.a选项正确.6.【解析】选c电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体要相向运动，相互靠近.故c正确.【变式备选】(2011江苏高考)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流i，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中( )a.穿过线框的磁通量保持不变b.线框中感应电流方向保持不变c.线框所受安培力的合力为零d.线框的机械能不断增大【解析】选b.线框下落过程中距离直导线越来越远，磁场越来越弱，但磁场方向不变，所以磁通量越来越小，根据楞次定律可知感应电流的方向不变，a错，b对；线框左边和右边所受安培力总是大小相等，方向相反，但上下两边磁场强弱不同，安培力大小不同，合力不为零，c错；下落过程中机械能越来越小，d错.7.【解题指南】解答本题要把握以下三点：(1)根据圆环b具有收缩的趋势判断磁通量的变化.(2)根据磁通量的变化确定圆环a是加速还是减速旋转.(3)根据圆环b中电流的方向确定圆环a的旋转方向.【解析】选b.圆环b具有收缩趋势，说明穿过b环的磁通量在减小，根据阻碍变化可知圆环a减速旋转，逐渐减弱的磁场使得b环产生了顺时针方向电流，根据楞次定律可知引起b环的感应电流的磁场方向向里，根据安培定则判断出a环顺时针方向旋转，所以b选项正确.8.【解析】选b.mn向右运动，说明mn受到向右的安培力，因为ab在mn处产生的磁场垂直纸面向里中的感应电流由mn l1中感应电流的磁场方向向上l2中磁场方向向上减弱或磁场方向向下增强；若l2中磁场方向向上减弱pq中电流为qp且减小向右减速运动；若l2中磁场方向向下增强pq中电流为pq且增大向左加速运动，故b正确.【总结提升】楞次定律与右手定则的关系(1)研究对象不同，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路中的一部分导体，即一段导体做切割磁感线运动.(2)适用范围不同，楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体切割磁感线运动的情况)，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况.(3)一般来说，若导体不动，回路中磁通量变化，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则；若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单.9.【解析】(1)t1=1 s时，穿过线圈的磁通量为：=b1s=0.110010-4 wb=10-3 wb(4分)(2)12 s内，线圈产生的感应电动势为：=0.1 v(3分)通过线圈截面的电荷量为：=1