高考物理母题解读（十）电磁感应母题1楞次定律

1 高考母题解读高考母题解读 高考题千变万化 但万变不离其宗 千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来 研究高考母题 掌握母题解法规律 使学生触类旁通 举一反三 可使学生从题海中跳出 来 轻松备考 事半功倍 母题 1 楞次定律 解法归纳 感应电流的产生条件是闭合电路中的磁通量发生变化 楞次定律的内容为 感应电流具有 这样的方向 即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 对于楞次定律要 重点理解 阻碍 的含义 可从三个角度理解 从磁通量变化的角度看 电磁感应产生 1 的效果总要阻碍引起电磁感应的原磁通量的变化 就是当磁通量增加时 感应电流的磁场 与原磁场的方向相反 阻碍增加 当磁通量减少时 感应电流的磁场与原磁场的方向相同 阻碍减少 即 增反减同 从导体和磁场的相对运动来看 电磁感应产生的效果总要阻 2 碍引起电磁感应现象的导体和磁场的相对运动 就是当导体与磁场相对靠近时 感应电流的 磁场阻碍它们靠近 当导体与磁场相对远离时 感应电流的磁场阻碍它们远离 即 来拒 去留 从导体中电流变化 自感现象 来看 电磁感应产生的效果总要阻碍引起电磁 3 感应的导体中原来电流的变化 就是当导体中电流增大时 导体中产生的感应电动势的方 向与原来电流的方向相反 当导体中电流减小时 导体中产生的感应电动势的方向与原来 电流的方向相同 典例 2012 北京理综 物理课上 老师做了一个奇妙的 跳环实验 如图 她把一个带 铁芯的线圈 I 开关 S 和电源用导线连接起来后 将 一金属套环置于线圈 L 上 且使铁芯穿过套环 闭 合开关 S 的瞬间 套环立刻跳起 某同学另找来器 材再探究此实验 他连接好电路 经重复试验 线 圈上的套环均末动 对比老师演示的实验 下列四 个选项中 导致套环未动的原因可能是 A 线圈接在了直流电源上 B 电源电压过高 C 所选线圈的匝数过多 D 所用套环的材料与老师的不同 针对训练题精选解析 1 2011 江苏物理 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 2 A 穿过线框的磁通量保持不变 B 线框中感应电流方向保持不变 C 线框所受安掊力的合力为零 D 线框的机械能不断增大 点评 此题考查楞次定律 安培力等知识点 解答此题的易错点是受思维定势影响 认 为安培力方向始终与速度方向相反 4 2010 海南物理 一金属圆环水平固定放置 现将一竖直的条形磁铁 在圆环上方沿圆 环轴线从静止开始释放 在条形磁铁穿过圆环的过程中 条形磁铁与圆环 A 始终相互吸引 B 始终相互排斥 3 N S RC a b C 先相互吸引 后相互排斥 D 先相互排斥 后相互吸引 5 2008 四川理综卷第 17 题 在沿水平方向的匀强磁场中 有一圆形金属线圈可绕沿 其直径的竖直轴自由转动 开始时线圈静止 线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直 所 成的锐角为 在磁场开始增强后的一个极短时间内 线圈平面 A 维持不动 B 将向使 减小的方向转动 C 将向使 增大的方向转动 D 将转动 因不知磁场方向 不能确定 会增大还是会减小 6 2007 宁夏理综卷第 20 题 电阻R 电容C与一线圈连成闭合回路 条形磁铁静止于 线圈的正上方 N极朝下 如图所示 现使磁铁开始自由下落 在N极接近线圈上端的过 程中 流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 A 从a到b 上极板带正电 B 从a到b 下极板带正电 C 从b到a 上极板带正电 D 从b到a 下极板带正电 解析 在N极接近线圈上端的过程中 线圈中磁通量增大 有楞次定 律可知 线圈中产生从b到a流过R的电流 下极板带正电 选项 D 正确 答案 D 7 现将电池组 滑线变阻器 带铁芯的线圈 A 线圈 B 电流计及开关如下图连接 在开 关闭合 线圈 A 放在线圈 B 中的情况下 某同 学发现当他将滑线变阻器的滑动端 P 向左加速 滑动时 电流计指针向右偏转 由此可以推断 A 线圈 A 向上移动或滑动变阻器滑动端 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 4 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的方向 9 2012 上海浦东期末 一足够长的铜管竖直放置 将一截面与铜管的内截 面相同 质量为 m 的永久磁铁块由管上端放入管内 不考虑磁铁与铜管间的 摩擦 磁铁的运动速度 A 越来越大 B 逐渐增大到一定值后保持不变 C 逐渐增大到一定值时又开始减小 到一定值后保持不变 D 逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值 之后在一定区间变动 9 答案 B 解析 质量为 m 的永久磁铁块由管上端放入管内 由于受到安培 力作用 逐渐增大到一定值后保持不变 选项 B 正确 10 2012 年 2 月陕西师大附中第四次模拟 如图所示 铝质的圆筒 形管竖直立在水平桌面上 一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下 落 然后从管内下落到水平桌面上 已知磁铁下落过程中不与管壁接 触 不计空气阻力 下列判断正确的是 A 磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 B 磁铁在管内下落过程中机械能守恒 C 磁铁在管内下落过程中 铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D 磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量第 19 题图 第 19 题图 5 11 2012 年 2 月济南检测 如图所示 线圈两端与电阻相连构成闭合回路 在线圈上方 有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的 S 极朝下 在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中 A 通过电阻的感应电流的方向由a到b 线圈与磁铁相互排斥 B 通过电阻的感应电流的方向由b到a 线圈与磁铁相互排斥 C 通过电阻的感应电流的方向由a到b 线圈与磁铁相互吸引 D 通过电阻的感应电流的方向由b到a 线圈与磁铁相互吸引 11 答案 B 解析 由楞次定律可知 在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中 通过电阻的感应 电流的方向由b到a 线圈与磁铁相互排斥 选项 B 正确 ACD 错误 12 答案 AB 解析 当电磁铁绕组通有图中所示的方向电流增大时 根据楞次定律 在真 空室中产生顺时针方向的感应涡旋电场 电