2013高考物理复习 金版教程 第9章第1单元 电磁感应现象、楞次定律练习

1 限时规范特训限时规范特训 时间 45 分钟 分值 100 分 1 2012 云南省玉溪一中高三考试 如图所示 闭合线圈上方有 一竖直放置的条形磁铁 磁铁的 N 极朝下 当磁铁向下运动时 但未 插入线圈内部 A 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相 互吸引 B 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相 互排斥 C 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引 D 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排斥 解析 当磁铁向下运动时 穿过线圈的由上指向下的磁通量增大 根据楞次定律 线 圈中产生的感应电流的磁场方向向上 即线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 线 圈的上端相当于 N 极 实验磁铁与线圈相互排斥 或者根据 来拒去留 判断出磁铁与线 圈相互排斥 选项 B 正确 答案 B 2 如图所示 一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行 直导线处于同一平面 而且处在两导线的中央 则 A 两电流同向时 穿过线圈的磁通量为零 B 两电流反向时 穿过线圈的磁通量为零 C 两电流同向或反向 穿过线圈的磁通量都相等 D 因两电流产生的磁场是不均匀的 因此不能判定穿过线 圈的磁通量是否为零 解析 两电流同向时 在线圈范围内 产生的磁场方向相反 大小对称 穿过线圈的 磁通量为零 A 正确 BCD 不正确 答案 A 3 2012 湖北省武汉市部分学校高三联考 如 图所示 把一条长约 10 m 的电线的两端连接在 一个灵敏电流表的两个接线柱上 形成闭合回 路 让两个同学迅速摇动电线 当他们摇动的 电线沿哪个方向时 灵敏电流表的读数最大 A 东西方向 B 东偏北 45 2 C 南北方向 D 南偏东 45 解析 地磁场的方向是由南指向北 当电线垂直磁场方向运动 即当电线沿东西方向 放置时 感应电流最大 灵敏电流表的读数最大 本题答案为 A 答案 A 4 2012 山西省忻州一中高三月考试题 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 线框所受安培力的合力为零 C 线框中感应电流方向保持不变 D 线框的机械能不断增大 解析 根据安培定则可知 线框所在处磁场方向向里 另外 离导线越远磁场强度B 越小 在下落过程中 穿过线框的磁通量 BS S不变 B逐渐减小 所以 逐渐减小 选项 A 错误 线框左右两边导线受到的安培力均为零 上下两条导线中的感应电流相等 但磁感应强度B不同 根据F BIL可知 安培力不同 所以线框所受安培力的合力不为零 根据 来拒去留 合力向上 选项 B 错误 根据楞次定律可知 线框中的感应电流始终沿 顺时针方向 选项 C 正确 因为安培力做负功 机械能减小 选项 D 错误 本题答案为 C 答案 C 5 2011 江苏物理卷 如图所示 水平面内有一平行金属导轨 导轨光滑且电阻不 计 匀强磁场与导轨平面垂直 阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置 且与导轨接触良 好 t 0 时 将开关S由 1 掷到 2 q i v和a 分别表示电容器所带的电荷量 棒中的电 流 棒的速度和加速度 下列图象正确的是 3 解析 当开关S由 1 掷到 2 时 电容器开始放电 此时电流最大 棒受到的安培力 最大 加速度最大 以后棒开始运动 产生感应电动势 棒相当于电源 利用右手定则可 判断棒上端为正极 下端为负极 当棒运动一段时间后 电路中的电流逐渐减小 当电容 器极板电压与棒两端电动势相等时 电容器不再放电 电路电流等于零 棒做匀速运动 加速度减为零 所以 B C 错误 D 正确 因电容器两极板有电压 由q CU知电容器所 带的电荷量不等于零 A 错误 答案 D 6 如图所示 老师做了一个物理小实验让学生观察 一 轻质横杆两侧各固定一铝环 右边环闭合 左边环不闭合 横杆可绕中心点自由转动 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 A 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 无论磁铁插向左环还是右环 横杆都不发生转动 D 无论磁铁插向左环还是右环 横杆都发生转动 解析 磁铁插入右环时 由于环闭合 则产生感应电流 根据楞次定律则横杆发生转 动 当磁铁插向左环时 由于环不闭合 则横杆不转动 答案 B 7 如图 P环位于螺线管的中垂面处 当P环中感应 电流为顺时针方向 右视 且受背离圆心向外的张力时 则 螺线管中电流的方向及大小变化是 A b a 减小 B b a 增大 C a b 减小 D a b 增大 解析 此题极易错选答案 P环受向外的张力 则说 明P环有扩大其面积的趋势 穿过它的原磁场的磁通量在增加 注意 穿过P环内外磁感线 方向是不同的 这里P扩大面积不是想增大其磁通量 而是穿过它的原磁场磁通量在增加 其感应电流的磁场欲阻碍原磁通量的增加 由楞次定律和安培定则可知答案选 D 答案 D 8 2012 广西区柳州铁一中高三月考理综卷 如图所示 两个闭合圆形线圈A B的 圆心重合 放在同一水平面内 线圈A中通以如下面右图所示的变化电流 t 0 时电流方 向为顺时针 如图中箭头所示 在t1 t2时间内 对于线圈B 下列说法中正确的是 4 A 线圈B内有顺时针方向的电流 线圈有扩张的趋势 B 线圈B内有顺时针方向的电流 线圈有收缩的趋势 C 线圈B内有逆时针方向的电流 线圈有扩张的趋势 D 线圈B内有逆时针方向的电流 线圈有收缩的趋势 解析 在t1 t2时间内 线圈A中的电流方向为逆时针 大小逐渐增大 根据楞次定 律 线圈B内有顺时针方向的电流 因为线圈A B中的电流方向相反 所以相斥 线圈有 扩张的趋势 本题答案为 A 答案 A 9 如图所示 导轨间的磁场方向垂直于纸 面向里 当导线MN在导轨上向右加速滑动时 正对电磁铁A的圆形金属环B中 A 有感应电流 且B被A吸引 B 无感应电流 C 可能有也可能没有感应电流 D 有感应电流 且电流方向与A中的相反 解析 MN向右加速滑动 根据右手定则 MN中的电流方向从N M 且大小在逐渐变 大 根据安培定则 知A在B环中的磁场方向向左且大小逐渐增强 根据楞次定律知 B 环中的感应电流产生的磁场在B环中方向向右 B环中电流方向与A中的相反 B被A排 斥 故 D 正确 答案 D 10 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 为滑动变阻器 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 5 解析 由楞次定律可知 线圈N向左运动的效果是为了阻碍线圈磁通量的减小 故电 路中电流是减小的 A B D 中电流增加 C 中电流减小 所以选项 C 正确 答案 C 11 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应怎样随时间t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t 0 时刻 穿过线圈平面的磁通量 1 B0S B0l2 设t时刻的磁感应强度为B 此时磁通量为 2 Bl l vt 由 1 2得B B0l l vt 12 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 如图所示 从ab进入磁场时开始计时 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两边都在磁场中 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 S lvt l v 最后为 BS Bl2 线框在磁场中运动阶段 t为 l v 2l v 线框磁通量为 Bl2 保持不变 线框离开磁场阶段 t为 线框磁通量线性减小 最后为零 2l v 3l v 答案 1 如图所示 2 线框进入磁场阶段 穿过线框的磁通量增加 线框中将产生感应电流 由右手定则可知 感应电流方 向为逆时针方向 6 线框在磁场中运动阶段 穿过线框的磁通量保持不变 无感应电流产生 线框离开磁场阶段 穿过线框的磁通量减小 线框中将产生感应电流 由右手定则可 知 感应电流方向为顺时针方向 13 2012 山东省济宁市金乡二中高三月考 将一个 矩形金属线框折成直角框架abcdefa 置于倾角为 37 的斜面上 ab边与斜面的底线MN平行 如图所 示 a b c e f 0 2 m 线框总电阻为 bcdfa R 0 02 ab边的质量为m 0 01 kg 其余各边的 质量均忽略不计 框架可绕过c f点的固定轴自由转动 现从t 0 时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的 范围足够大的匀强磁场 磁感应强度与时间的关系为B 0 5t T 磁场方向与cdef面垂 直 cos37 0 8 sin37 0 6 1 求线框中感应电流的大小 并指出ab段导线上感应电流的方向 2 t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零 并求从t 0 开始到该时刻通过a