（全国通用）高三物理一轮复习 第九章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律课时跟踪检测.doc

电磁感应现象 楞次定律对点训练：对电磁感应现象的理解和判断1(2015上海浦东新区质检)如图1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()图1解析：选ba中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。b中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，b正确。c、d中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，c、d错误。2(多选)(2016长沙模拟)均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则()a只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流b不管环怎样转动，小线圈内都没有感应电流c圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流d圆环在做匀速转动时，小线圈内没有感应电流解析：选cd带负电的圆环转动时，形成电流。当圆环匀速转动时，等效电流为恒定值，根据电流的磁效应，它产生恒定的磁场，因此通过小线圈的磁通量不变，故无感应电流产生，a项错，d项正确；当圆环变速转动时，产生的等效电流不恒定，产生的磁场也是变化的磁场，通过小线圈的磁通量不断发生变化，也就有感应电流产生，b项错，c项正确。3(多选)(2015昆山月考)用如图2所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是()图2a当把磁铁n极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转b当把磁铁n极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转c保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转d若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转解析：选ac当把磁铁n极向下插入线圈时，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项a正确；当把磁铁n极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项b错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项c正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项d错误。对点训练：应用楞次定律判断感应电流的方向4. (2015青岛测试)多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”。磁单极子是指只有s极或只有n极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。如图3所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路。设想有一个n极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是()图3a回路中无感应电流b回路中形成持续的abcda流向的感应电流c回路中形成持续的adcba流向的感应电流d回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流解析：选cn极磁单极子的磁感线分布类似于正点电荷的电场线分布，由楞次定律知，回路中形成方向沿adcba流向的感应电流，由于回路为超导材料做成的，电阻为零，故感应电流不会消失，c项正确。5.汽车自动控制刹车系统(abs)的原理如图4所示。铁质齿轮p与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，m是一个电流检测器。当车轮带动齿轮p转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过m的感应电流的方向()图4a总是从左向右的b总是从右向左的c先从右向左，然后从左向右d先从左向右，然后从右向左解析：选c因为穿过线圈的磁通量方向与条形磁铁内部的磁场方向相同，均从右指向左，铁齿靠近线圈时，铁齿的右端是s极，铁齿单独产生的磁场方向指向铁齿即与原磁场同向，所以在图示时刻，穿过线圈的磁通量最大，随着齿轮的转动磁通量先减小后增大，当下一个铁齿正对线圈时，磁通量又达到最大，结合楞次定律可知，该过程中，通过m的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，选项c正确。6(多选)(2016长沙模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图5所示就是磁悬浮的原理，图中a是圆柱形磁铁，b是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环b水平放在磁铁a上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁a的上方空中，则()图5a在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失b在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在c若a的n极朝上，b中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)d若a的n极朝上，b中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)解析：选bc在b放入磁场的过程中，穿过b的磁通量增加，b中将产生感应电流，因为b是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消失，故a错误，b正确；若a的n极朝上，在b放入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可判断b中感应电流的方向为顺时针，c正确，d错误。7. (2015佛山一模)如图6所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是()图6a使匀强磁场均匀增大b使圆环绕水平轴ab如图转动30c使圆环绕水平轴cd如图转动30d保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动解析：选a根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大。磁场增强则磁通量增大，a正确。使圆环绕水平轴ab或cd转动30，圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生与图示方向反向的感应电流，b、c错误。保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，圆环仍与磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流，d错误。对点训练：一定律、三定则的综合应用8. (多选)(2015景德镇模拟)如图7所示，一根长导线弯曲成“”形，通以直流电i，正中间用绝缘线悬挂一金属环c，环与导线处于同一竖直平面内。在电流i增大的过程中，下列判断正确的是()图7a金属环中无感应电流产生b金属环中有逆时针方向的感应电流c悬挂金属环c的竖直线的拉力大于环的重力d悬挂金属环c的竖直线的拉力小于环的重力解析：选bcbs，s不变，i增大，b增大，所以有感应电流产生，a错误。由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，b正确。由圆的上半部分b大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，i方向向左，b垂直纸面向里，f安方向向下，所以f拉mgf安，拉力大于重力，c正确，d错误。9. (多选)如图8所示，光滑平行金属导轨pp和qq都处于同一水平面内，p和q之间连接一电阻r，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒mn，用一水平向右的力f拉动导体棒mn，以下关于导体棒mn中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是()图8a感应电流方向是nmb感应电流方向是mnc安培力水平向左d安培力水平向右解析：选ac棒向右平动，根据右手定则可判断，感应电流方向为由nm，a正确，b错误；再由左手定则可判定棒所受安培力的方向为水平向左，c正确，d错误。10.如图9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9a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：选d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。对点训练：楞次定律的推论11.如图10所示，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()图10a顺时针加速旋转b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转d逆时针减速旋转解析：选b据楞次定律的推论“增反减同”，b环中产生顺时针方向的感应电流，说明a中原电流可能顺时针减少，也可能逆时针增加，但b环有收缩的趋势，说明a环中的电流应与b环中的电流同向，同向电流相互吸引，才能使b环收缩，故a环中的电流只能是顺时针减少，因此带正电的a环只能顺时针减速旋转，b正确。12(2015汕头一模)如图11，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环，螺线管与电源、开关组成电路，不计铜环与铁芯之间摩擦阻力，下面说法正确的是()图11a闭合开关，螺线管右端为n极b闭合开关瞬间，铜环会向右运动c闭合开关瞬间，铜环会向左运动d闭合开关瞬间，铜环仍保持不动解析：选b闭合开关，根据右手螺旋定则可知，螺线管右端为s极，故a错误；开关闭合瞬间，线圈产生的磁场变化，穿过铜环的磁通量变大，根据楞次定律，铜环会向右运动，从而阻碍磁通量的增大。故b正确，c、d错误。13. (2016荆门调研)老师让学生观察一个物理小实验：一轻质横杆可绕中心点自由转动，横杆两侧各固定一金属环，其中左环上有一小缺口。老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是()图12a磁铁插向左环，横杆发生转动b磁铁插向右环，横杆发生转动c把磁铁从左环中拔出，左环会跟着磁铁运动d把磁铁从右环中拔出，右环不会跟着磁铁运动解析：选b磁铁插向右环，横杆发生转动；磁铁插向左环，由于左环不闭合，没有感应电流产生，横杆不发生转动，选项a错误b正确；把磁铁从左环中拔出，左环不会跟着磁铁运动，把磁铁从右环中拔出，右环会跟着磁铁运动，选项c、d错误。考点综合训练14.如图13所示，a为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在a的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环b，使b的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘a的轴线oo重合。现使胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，则()图13a金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大b金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小c金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小d金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大解析：选b使胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，金属环b内磁通量增大，根据楞次定律，金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项b正确。15. (多选)如图14所示，倾角为的斜面上放置着光滑导轨，金属棒kn置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdpm内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒kn在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是()图14a圆环l有收缩趋势b圆环l有扩张趋势c圆环内产生的感应电流变小d圆环内产生的感应电流不变解析：选ac由于金属棒kn在重力的作用下向下运动，则knmp回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。故a、c正确。16(2014广东高考)如图15所示，上下开口、内壁光滑的铜管p和塑料管q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块()图15a在p和q中都做自由落体运动b在两个下落过程中的机械能都守恒c在p中的下落时间比在q中的长d落至底部时在p中的速度比在q