优化探究高考物理一轮复习 10.1电磁感应现象 楞次定律知能检测.doc

10.1电磁感应现象随堂演练1假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()a直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无b将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场c将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场d将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场解析：电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生a中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，a错误；同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断出没有磁场，因为磁通量可能是恒定的，b错误；电流表有示数则说明一定有磁场，c正确；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，d错误答案：c2(2014年阜阳模拟)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()释放圆环，环下落时产生感应电流释放圆环，环下落时无感应电流释放圆环，环下落时环的机械能守恒释放圆环，环下落时环的机械能不守恒abc d解析：圆环中的磁通量始终为0，故无感应电流，故、对答案：c3.(2012年高考海南卷)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()at1mg，t2mgbt1mg，t2mg，t2mgdt1mg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，由牛顿第三定律知，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，a项正确答案：a4(2014年黄山质检)如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，a线圈与电源、滑动变阻器r组成一个回路，b线圈与开关s、电流表g组成另一个回路通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，关于该实验下列说法正确的是()a闭合开关s的瞬间，电流表g中有ab的感应电流b闭合开关s的瞬间，电流表g中有ba的感应电流c闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ab的感应电流d闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ba的感应电流解析：闭合s的瞬间，穿过b的磁通量没有变化，g中无感应电流，选项a、b均错当闭合s后，若r增大，则a中电流减小，由右手螺旋定则知，穿过b的磁通量向下且减小，由楞次定律知g中电流方向为ba，故选项c错误，d正确答案：d限时检测 (时间：45分钟，满分：100分)命题报告教师用书独具知识点题号电磁感应现象及感应电流产生条件1、2、3感应电流方向及电势高低的判断6、8“阻碍”思想的应用4、5、10三定则的综合应用7、9电磁感应现象的综合分析11、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1对于电磁感应现象的理解，下列说法中正确的是()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.答案：d2在一通电直导线附近放置一个导线圆环，当长直导线中的电流减小时，下列图中导线圆环中会产生感应电流的是()(甲)长直导线穿过导线圆环中心(乙)导线圆环左右对称地平放在长直导线的两侧(丙)长直导线放在导线圆环旁边a只有(甲)b只有(乙)和(丙)c只有(丙) d只有(甲)和(丙)解析：由安培定则判断可知，题中(甲)、(乙)两图中穿过导线圆环的磁通量始终为零，而题中(丙)图中穿过导线圆环的磁通量减小，故选项c正确答案：c3(2014年淮南质检)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及电键如图所示连接下列说法中正确的是()a电键闭合后，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，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转c电键闭合后，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电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片p加速滑动，电流计指针才能偏转解析：电键闭合后，线圈a插入或拔出都会引起穿过线圈b的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项a正确；线圈a插入线圈b中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈b的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项b错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片p无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈a的电流发生变化，线圈b的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项c、d错误答案：a4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()atatbtctdbtctatbtdctctatbtddtctatbtd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tatbtctd，选项a正确答案：a5(2014年滁州模拟)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解析：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，有感应电流产生，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选项正确答案：a6.北半球地磁场的竖直分量向下如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为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b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为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdad若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba解析：用楞次定律判断产生的感应电流的方向线圈向东平动时，ba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同，a点电势比b点电势低，a错；同理，线圈向北平动，则a、b电势相等，高于c、d两点电势，b错；以ab为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为abcda，则c对答案：c7如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪些运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()向右做匀速运动向左做减速运动向右做减速运动向右做加速运动abc d解析：当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，错，当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从ba的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，对；同理可判定对，错，故选b.答案：b8如图所示，aoc是光滑的金属轨道，ao沿竖直方向，oc沿水平方向，pq是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中q端始终在oc上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在pq杆滑动的过程中，下列判断正确的是()a感应电流的方向始终是由pqb感应电流的方向先是由qp，后是由pqcpq受磁场力的方向垂直杆向左dpq受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：在pq杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形poq内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断b项错；再由pq中电流方向及左手定则可判断d项对答案：d9(2014年合肥模拟)长直导线与闭合金属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，直导线中电流向上则在t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是()a感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左b感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右c感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右d感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析：在t时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方向向右，选项b正确答案：b10(2014年黄山质检)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是()a若保持开关闭合，则铝环不断升高b若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度c若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落d如果电源的正、负极对调，观察到的现象不同解析：当电源接通或断开瞬间线圈中磁通量都会变化，铝环中会有感应电流产生，由楞次定律可知当电路接通时铝环向上跳起可以阻碍磁通量的变化，所在d错；电路接通后，磁场稳定，铝环中磁通量不变化，无感应电流，铝环最终会落回，所以a、b不正确，c正确答案：c二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15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t0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t0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的关系式解析：要使mn棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t0时刻，穿过线圈平面的磁通量1b0sb0l2设t时刻的磁感应强度为b，此时磁通量为2bl(lvt)由12得b.答案：见解析12.(15分)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0，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即slvt1故bsblvt1t1时，b