2011年高考物理复习12-1电磁感应现象楞次定律

用心 爱心 专心 第十二章第十二章 第一课电磁感应现象第一课电磁感应现象 楞次定律楞次定律 1 2009 高考重庆理综 如图为一种早期发电机原理示意图 该发电机由固定的圆形 线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成 两磁极相对于线圈平面对称 在磁极绕转轴匀 速转动过程中 磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XO运动 O是线圈中心 则 Y A 从X到O 电流由E经流向F 先增大再减小 B 从X到O 电流由F经流向E 先减小再增大 C 从O到Y 电流由F经流向E 先减小再增大 D 从O到Y 电流由E经流向F 先增大再减小 解析 本题考查楞次定律 意在考查考生对楞次定律的理解和运用 从X到O过 程中 原磁场方向指向上不断增加 则感应电流的磁场方向应该指向下 再由右手螺旋定 则知 感应电流方向应该是由F经到E 又感应电流从零到有再到零 则一定经历先增 大再减小的过程 同理 当从O到Y的过程中 感应电流的方向应该是由E经到F 大 小也是先增大再减小 答案 D 2 2009 高考海南卷 一长直铁芯上绕有一固定线圈M 铁芯 右端与一木质圆柱密接 木质圆柱上套有一闭合金属环N N可在木 质圆柱上无摩擦移动 M连接在如图所示的电路中 其中R为滑线变 阻器 E1和E2为直流电源 S 为单刀双掷开关 下列情况中 可观测 到N向左运动的是 A 在 S 断开的情况下 S 向a闭合的瞬间 B 在 S 断开的情况下 S 向b闭合的瞬间 C 在 S 已向a闭合的情况下 将R的滑动头向c端移动时 D 在 S 已向a闭合的情况下 将R的滑动头向d端移动时 解析 本题考查电流的磁场 电磁感应现象 楞次定律 安培力等知识 是一道 电磁感应综合问题 意在考查考生综合有关知识解决电磁感应综合问题的能力 由图可知 A B 中都是通电发生电磁感应 由楞次定律可得 产生的感应电流的磁场要阻碍原磁场的 变化 都是产生排斥作用 N将向右运动 而 C D 在通电情况下移动滑动变阻器 滑动头 向c端移动时 接入电路中的电阻变大 电流变小 由楞次定律可知两者互相吸引 N将 向左运动 反之 当滑动头向d移动时 N将向右运动 答案 C 3 如图所示 金属导轨M N处于同一平面内 导轨M的水平部 分有垂直纸面向里的匀强磁场 金属棒ab与导轨始终接触良好并且能 够水平向左 或右 运动 若导轨M N的圆形部分由于磁场力而相互吸 引 那么棒ab的运动可能是 A 向右加速运动 B 向右减速运动 C 向左加速运动 D 向左减速运动 解析 MN相互吸引M N中电流同向 M中电流减 同向电流吸引 反向电流排斥 小 若顺时针电流ab向左减速 若逆时针电流ab向右减速 右手定则 右手定则 用心 爱心 专心 答案 BD 4 2009 北京西城区抽样测试 如图所示 线圈M和线圈N绕在同一铁芯上 M的电 源 开关 滑动变阻器相连 P为滑动变阻器的滑动触头 开关S处于闭合状态 N与电阻 R相连 下列说法正确的是 A 当P向右移动时 通过R的电流为b到a B 当P向右移动时 通过R的电流为a到b C 断开 S 的瞬间 通过R的电流为b到a D 断开 S 的瞬间 通过R的电流为a到b 解析 考查楞次定律 根据右手螺旋定则可知M线圈内磁场方向向左 当滑动变 阻器的滑动触头P向右移动时 电阻减小 M线圈中电流增大 磁场增大 穿过N线圈内 的磁通量增大 根据楞次定律可知N线圈中产生的感应电流通过R的方向为b到a A 正确 B 错误 若断开S的瞬间 M线圈中的电流突然减小 穿过N线圈中的磁通量减小 根据楞 次定律可知N线圈中产生的感应电流方向为a到b C 错误 D 正确 答案 AD 5 振弦型频率传感器的结构如图所示 它由钢弦和永磁铁两部分组成 钢弦上端用固 定夹块夹紧 下端的夹块与一膜片相连接 当弦上的张力越大时 弦的固有频率越大 这 种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化 下列说法正确的是 A 当软铁块与磁铁靠近时 a端电势高 B 当软铁块与磁铁靠近时 b端电势高 C 膜片上的压力较小时 线圈中感应电动势的频率高 D 膜片上的压力较大时 线圈中感应电动势的频率高 解析 当软铁块靠近磁铁时 线圈中的磁通量增加 根据楞次定律可得 b端电 势比a端电势高 选项 B 正确 膜片上压力越小时 钢弦上的张力越大 振动频率越高 线圈中感应电动势的频率越高 所以选项C正确 答案 BC 6 在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环 如图所示 以下判断中正确 的是 A 释放圆环 环下落时环的机械能守恒 B 释放圆环 环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大 C 给磁铁水平向右的初速度 磁铁滑动时做减速运动 D 给磁铁水平向右的初速度 圆环产生向左的运动趋势 解析 由条形磁铁磁场分布特点可知 在条形磁铁中心位置正上方的圆环的合磁 通量为 0 所以在环下落的过程中 磁通量不变 没有感应电流 只受重力 则环下落时 用心 爱心 专心 机械能守恒 A 对 B 错 给磁铁水平向右的初速度 由楞次定律可知 圆环的运动总是阻 碍自身磁通量的变化 所以要受到向右的作用力 由牛顿第三定律可知 磁铁要受到向左 的作用力而做减速运动 或据总阻碍相对运动的推论得出 故 C 对 D 错 答案 AC 7 如图所示 在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导 线 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系 四个相同的闭合圆形 线圈在四个象限中完全对称放置 两条导线中电流大小与变化情况相 同 电流方向如图所示 当两条导线中的电流都开始增大时 四个线 圈a b c d中感应电流的情况是 A 线圈a中无感应电流 B 线圈b中无感应电流 C 线圈c中有顺时针方向的感应电流 D 线圈d中有逆时针方向的感应电流 解析 由安培定则判断磁场方向如右图所示 故线圈a c中有电 流 再根据楞次定律可知线圈a电流为逆时针 c为顺时针 A 错 C 对 而线圈b d中合磁通量为零 无感应电流 B 对 D 错 答案 BC 8 如图所示 一根长导线弯曲成如图所示形状 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 下列叙述正确的是 A 金属环中无感应电流产生 B 金属环中有顺时针方向的感应电流 C 悬挂金属环C的竖直线中的张力不变 D 金属环C仍能保持静止状态 解析 导线中的电流在金属环C内产生的合磁通量向里 故电流I增大的过程中 金属环C中的磁通量向里增大 由安培定则及楞次定律知金属环中有逆时针方向的感应电 流 故 A B 选项错 由对称性及左手定则知 金属环受到了竖直向下的安培力的作用且随 着电流I增大而增大 金属环C仍能保持静止状态 故 C 项错 D 项正确 答案 D 9 如图所示 MN GH为平行导轨 AB CD为跨在导轨上的两根 杆 导轨和横杆均为导体 有匀强磁场垂直于导轨所在的平面 方向 如图所示 用I表示回路中的电流 则 A 当AB不动而CD向右滑动时 I 0 且沿顺时针方向 B 当AB向左 CD向右滑动且速度相等时 I 0 C 当AB CD都向右滑动且速度相等时 I 0 D 当AB CD都向右滑动 且AB速度大于CD时 I 0 且沿逆时针方向 解析 选项 A 中 由右手定则可知 电流沿逆时针方向 选项 B 中 当AB向左 CD向右滑动时 回路ABDC的磁通量变化 I 0 选项 C 中 当AB CD都向右滑动且速度 相等时 回路ABDC的面积不变 磁通量不变化 I 0 选项 D 中 AB CD都向右滑动 AB速度大于CD时 回路ABDC的面积减小 磁通量变化 I 0 根据楞次定律 电流方向 沿顺时针方向 故选 C 答案 C 10 现将电池组 滑动变阻器 带铁芯的线圈A 线圈B 零刻度在中央的电流计及开 关如下图所示连接 在开关闭合 线圈A放在线圈B中的情况下 某同学发现当他将滑动 变阻器的滑动端P向左加速滑动时 电流计指针向右偏转 由此可以推断 用心 爱心 专心 A 线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动 都能引起电流计指针向左 偏转 B 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关 都能引起电流计指针向右偏转 C 滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动 都能使电流计指针静止在中央 D 因为线圈A 线圈B的绕线方向未知 故无法判断电流计指针偏转方向 解析 由于变阻器滑动端P向左加速滑动时 可使B中磁通量减少而产生的电流 为I0 当P向右加速滑动时B中磁通量增加 而产生的电流为I1与I0方向相反 所以指 针应向左偏 而线圈A向上移动时 可使B中磁通量减少 感应电流与I0同向 指针向右 偏 故 A 错 A中铁芯向上拔出或断开开关 B中磁通量减少 感应电流与I0同向 电流 计指针向右偏转 选项 B 正确 C 项中应有感应电流 指针应偏转 故 C 错 因为电流计 指针的偏转方向与线圈中的磁通量变化趋势一一对应 故 D 错 答案 B 11 如图所示 通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈 线圈均与传送带以相同 的速度匀速运动 为了检测出个别未闭合的不合格线圈 让传送带通过一固定匀强磁场区 域 磁场方向垂直于传送带 线圈进入磁场前等距离排列 穿过磁场后根据线圈间的距离 就能够检测出不合格线圈 通过观察图形 判断下列说法正确的是 A 若线圈闭合 进入磁场时 线圈相对传送带向后滑动 B 若线圈不闭合 进入磁场时 线圈相对传送带向后滑动 C 从图中可以看出 第 2 个线圈是不合格线圈 D 从图中可以看出 第 3 个线圈是不合格线圈 解析 由产生电磁感应的条件和楞次定律知 A 正确 B 错误 由各线圈位置关系 知 C 错误 D 正确 答案 AD 12 如图所示 金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨 做下列哪种运动 圆环c中将有感应电流产生 A 向右做匀速运动 B 向左做匀速运动 C 向右做减速运动 D 向右做加速运动 解析 当导体棒切割磁感线运动时 线圈中有电流通过 如果电流不变化 则穿 过圆环的磁通量不变 则环c中就不能产生感应电流 所以导体棒必须做变速运动 答案 CD 13 2008 重庆卷 如图 粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈 当一竖直 放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时 若线圈始终不动 则关于线圈受到 的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 A FN先小于mg后大于mg 运动趋势向左 B FN先大于mg后小于mg 运动趋势向左 C FN先小于mg后大于mg 运动趋势向右 D FN先大于mg后小于mg 运动趋势向右 解析 当磁铁沿矩形线圈中线AB正上方通过时 线圈中产生感应电流 感应电流 的方向 从上向下看 先逆时针再顺时针 则线圈上方先为N极下方先为S极 后改为上方 为S极下方为N极 则线圈受到的支持力先大于mg后小于mg 水平方向的运动趋势向 右 所以 D 正确 A B C 错误 也可直接用 来者拒之 走者拉之 判断 用心 爱心 专心 答案 D 14 2008 海南卷 法拉第通过精心设计的一系列实验 发现了电磁感应定律 将历 史上认为各自独立的学科 电学 与 磁学 联系起来 在下面几个典型的实验设计思想 中 所作的推论后来被实验否定的是 A 既然磁铁可使近旁的铁块带磁 静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷 那么静止 导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势 那么稳恒电流也可在近旁运动的线 圈中感应出电流 C 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流 那么静止的磁铁也可在近旁运 动的导体中感应出电动势 D 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势 那么运动导线上的稳恒电流也可 在近旁的线圈中感应出电流 解析 磁铁可使近旁的铁块磁化带磁 静电荷可使近旁的导体引起静电感应带电 但静止的稳恒电流 其磁场不变 不会使静止的线圈磁通量发生变化而产生感应电流 所 以 A 项被实验否定 答案应为 A 除此之外 磁铁可使运动的导体切割磁感线产生感应电动 势 稳恒电流尽管磁场不变 但运动的线圈磁通量会变化 同样运动导线上的稳恒电流尽 管磁场不变 但运动的线圈磁通量会变化 同样运动导线上的稳恒电流也会使线圈磁通量 变化 综上所述 BCD 都会被实验所证实是正确的 答案 A 15 2009 重庆中学月考 如图所示 欲使原来静止的ab杆向右移动 cd杆应 A 向右匀速运动 B 向右加速运动 C 向左加速运动 D 向左减速运动 解析 欲使原来静止的ab杆向右移动 根据左手定则 ab杆与线圈L1组成的回 路中必须产生逆时针方向的感应电流 再根据楞次定律可知 铁芯中或有逆时针增强的磁 场 或有顺时针减弱的磁场 再根据右手定则和法拉第电磁感应定律 可判断cd杆向右加 速运动 或向左减速运动 答案 BD 16 两个大小不同的绝缘金属圆环