第十二章 第一讲 电磁感应现象 楞次定律

第十二章第十二章 第一讲第一讲 电磁感应现象电磁感应现象 楞次定律楞次定律 1 唱卡拉 OK 用的话筒内有传感器 其中有一种是动圈式的 它的工作原理是在弹性 膜片后面粘接一个轻小的金属线圈 线圈处于永磁体的磁场中 当声波使膜片前后 振动时 就将声音信号转变为电信号 下列说法正确的是 A 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C 膜片振动时 穿过金属线圈的磁通量不变 D 膜片振动时 金属线圈中不会产生感应电动势 解析 该话筒的工作原理是 人发出声音使膜片带动线圈振动 从而穿过线圈的磁通 量发生变化 从而将声音信号转化为电信号 故正确选项为 B 其余选项错误 答案 B 2 如图 1 所示 一个长直导线穿过圆环导线 的中心 并与圆环导线平面垂直 当长直 导线中的电流逐渐减小时 圆环内将 A 没有感应电流 图 1 B 有逆时针方向的感应电流 从上往下看 C 有顺时针方向的感应电流 从上往下看 D 有感应电流 但方向不好确定 解析 据安培定则可判断通电导线所产生的磁场是以导线为圆心的同心圆 故圆环 导线所在平面与同心圆所在平面平行 圆环导线中磁通量始终为零 故没有感应电 流 A 项正确 答案 A 3 如图 2 所示能产生感应电流的是 图 2 解析 A 图中线圈没闭合 无感应电流 C 图中导线在圆环的正上方 不论电流如何 变化 穿过线圈的磁感线相互抵消 磁通量恒为零 也无感应电流 B 图中磁通量增大 有感应电流 D 图中的磁通量恒定 无感应电流 应选 B 答案 B 4 如图 3 所示是验证楞次定律实验的示意图 竖直放置的线圈固定不动 将磁铁从线 圈上方插入或拔出 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流 各图中分 别标出了磁铁的极性 磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向 等情况 其中正确的是 图 3 解析 根据楞次定律和安培定则判断 结合题图中磁铁运动的方向即知 C D 选项正 确 答案 CD 5 如图 4 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 图 4 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 6 2010 南宁模拟 直导线 ab 放在如图 5 所示 的水平导体框架上 构成一个闭合回路 长 直导线 cd 和框架处在同一个平面内 且 cd 和 ab 平行 当 cd 中通有电流时 发现 图 5 ab 向左滑动 关于 cd 中的电流下列说法正 确的是 A 电流肯定在增大 不论电流沿什么方向 B 电流肯定在减小 不论电流沿什么方向 C 电流大小恒定 方向由 c 到 d D 电流大小恒定 方向由 d 到 c 解析 ab 向左滑动 说明通过回路的磁通量在减小 通过回路的磁感应强度在减弱 通过 cd 的电流在减小 与电流方向无关 故 B 项正确 答案 B 7 如图 6 所示 在条形磁铁从图示位置绕 O1O2轴转动 90 的过程中 放在导轨右 端附近的金属棒 ab 将 图 6 A 向左运动 B 向右运动 C 静止不动 D 因不知道条形磁铁的哪一端为 N 极 也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时 针转动 故无法判断 解析 在条形磁铁从图示位置绕 O1O2轴转动 90 的过程中 闭合回路的磁通量增大 故根据楞次定律的意义 感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大 所以 ab 将向右运 动 本题注意是合磁通量的变化 答案 B 8 如图 7 所示 一矩形线圈与通有相同大小 的电流的平行直导线位于同一平面内 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 图 7 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 根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情况 可知当两电流同向时 正向 和反向穿过线圈平面的磁感线条数相同 其磁通量为零 故选项 A 正确 B C D 错 误 答案 A 9 如图 8 所示 用一根长为 L 质量不计的细杆 与一个上弧长为 l0 下弧长为 d0的金属线框的 中点连接并悬挂于 O 点 悬点正下方存在一个 上弧长为 2l0 下弧长为 2d0的 方向垂直于纸 面向里的匀强磁场 且 d0 L 先将线框拉开到 图 8 如图所示位置 松手后让线框进入磁场 忽略 空气阻力和摩擦 下列说法正确的是 A 金属线框进入磁场时感应电流的方向为 a b c d a B 金属线框离开磁场时感应电流的方向为 a d c b a C 金属线框 dc 边进入磁场与 ab 边离开磁场的速度大小总是相等 D 金属线框最终将在磁场内做简谐运动 解析 金属线框进入磁场时 穿过线框的磁通量增大 由楞次定律 感应电流的磁通 量阻碍原磁通量的增加 因此感应电流的磁场垂直于纸面向外 由安培定则 感应电 流的方向为 a d c b a 故 A 选项错 同样可以判断 B 错 金属线框进入或离开 磁场的过程中 受到阻碍作用 机械能转化为电能 因此振幅将逐渐减小 C 选项不 正确 最终线框将全部处于磁场中 不再产生感应电流 其振幅不再变化 做简谐运 动 D 正确 答案 D 10 如图 9 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 图 9 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 11 如图 10 所示 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 图 10 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 线圈中向 下的磁通量先增加后减小 由楞次定律可知 线圈中先产生逆时针方向的感应电流 后产生顺时针方向的感应电流 从上往下看 线圈先左侧受到向右下的安培力 后右 侧受到向右上的安培力 因此 FN先大于 mg 后小于 mg 运动趋势向右 所以正确选 项是 D 答案 D 12 如图 11 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 图 11 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