【走向高考】2012年高考物理总复习 第九章 第1讲 电磁感应现象楞次定律

用心 爱心 专心1 第第 9 9 章章 第第 1 1 讲讲 一 选择题 1 2010 广东珠海质检 处在磁场中的一闭合线圈 若没有产生感应电流 则可以判 定 A 线圈没有在磁场中运动 B 线圈没有做切割磁感线运动 C 磁场没有发生变化 D 穿过线圈的磁通量没有发生变化 答案 D 解析 要产生电磁感应现象 磁通量必须发生变化 D 正确 2 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地放置 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 答案 BC 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 感应电流 再根据楞次定律可知线圈a中感应电流为逆时针方向 c中 为顺时针方向 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 3 如图所示 在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环 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受的重力大 C 给磁铁水平向右的初速度 磁铁滑出时做减速运动 D 给磁铁水平向右的初速度 圆环产生向左运动的趋势 答案 AC 解析 由条形磁铁磁场分布特点可知 穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量 为零 所以在环下落的过程中 磁通量不变 没有感应电流 圆环只受重力 则环下落时 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 所以环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 4 2010 江苏启东中学质检 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上 铁芯上套着一个铝 用心 爱心 专心2 环 线圈与电源 开关相连 如图所示 线圈上端与电源正极相连 闭合开关的瞬间 铝 环向上跳起 若保持开关闭合 则 A 铝环不断升高 B 铝环停留在某一高度 C 铝环跳起到某一高度后将回落 D 如果电源的正 负极对调 观察到的现象不变 答案 CD 解析 开关闭合瞬间 铝环中的磁通量增加 产生的感应电流受到安培力作用使 铝环运动 运动的效果阻碍磁通量的变化 所以铝环向上跳起 开关闭合后 线圈周围的 磁场恒定 则铝环将回落 所以 A B 错误 C 正确 当电源的正负极对调后现象同上 D 正确 5 2010 广东新洲中学模拟 两圆环A B置于同一水平面上 其中A为均匀带电绝 缘环 B为导体环 当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度 发生变化时 B中产生 如图所示方向的感应电流 则 A A可能带正电且转速减小 B A可能带正电且转速增大 C A可能带负电且转速减小 D A可能带负电且转速增大 答案 BC 解析 由安培定则可知 B中感应电流的磁场垂直圆环面向外 所以A中电流的 磁场若向外 则磁场在减弱 即电流为逆时针且减小 则A应带负电且转速减小 C 项正 确 若A产生的磁场向里 则磁场在增强 由安培定则可知 A中电流顺时针且增大 A应 带正电且转速增大 B 项正确 6 如图所示 MN是一根固定的通电长直导线 电流方向向上 今将一金属线框abcd 放在导线上 让线框的位置偏向导线的左边 两者彼此绝缘 当导线中的电流 突然增大 时 线框的整体受力情况为 A 受力向左 B 受力向右 C 受力向上 D 受力为零 答案 B 解析 线框内左边部分磁感线穿出 右边部分磁感线穿入 由于线框位置偏向导 线左边 所以整个线框的合磁感线是穿出的 并且随电流的增大而增大 用 阻碍磁通量 变化 来考虑线框受磁场力作用要运动的方向 显然 线框只有向右运动 因此线框所受 的磁场力应向右 7 实验室有一个旧的学生直流电源 输出端的符号模糊不清 无法分辨正负极 某同 学设计了下面的判断电源两极的方法 在桌面上放一个小磁针 在小磁针东面放一个螺线 管 如图所示 闭合开关后 小磁针指南的一端向东偏转 下述判断正确的是 用心 爱心 专心3 A 电源A端是正极 在电源内电流由A流向B B 电源B端是正极 在电源内电流由A流向B C 电源A端是正极 在电源内电流由B流向A D 电源B端是正极 在电源内电流由B流向A 答案 B 解析 小磁针的N极向左偏 由右手螺旋定则 电流方向由B经外电路流向A 电源B端是正极 在电源内电流由A流向B 8 如图所示 一根长导线弯曲成如图所示形状 通过直线电流 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 增大的过程中 下列叙述中正确 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 答案 D 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 增大的过程中 金属环C中的磁场量向里增大 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 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 9 如图所示 AOC是光滑的金属轨道 AO沿竖直方向 OC沿水平方向 PQ是一根金 属直杆如图立在导轨上 直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动 运动过程中Q端 始终在OC上 空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场 则在PQ杆滑动的过程中 下列判断 正确的是 A 感应电流的方向始终是由P Q B 感应电流的方向先是由P Q 后是由Q P C PQ受磁场力的方向垂直杆向左 D PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左 后垂直于杆向右 答案 BD 解析 在PQ杆滑动的过程中 杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小 三角 形POQ内的磁通量先增大后减小 由楞次定律可判断 B 项对 再由PQ中电流方向及左手定 则可判断 D 项对 10 如图甲所示 长直导线与闭合线框位于同一平面内 长直导线中的电流i随时间 t的变化关系如图乙所示 在 0 时间内 长直导线中电流向上 则线框中感应电流的方 T 2 向与所受安培力情况是 用心 爱心 专心4 A 0 T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B 0 T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C 0 T时间内线框受安培力的合力向左 D 0 时间内线框受安培力的合力向右 T时间内线框受安培力的合力向左 T 2 T 2 答案 A 解析 0 时间内 电流i在减小 闭合线框内的磁通量必然在减小 由楞次定 T 2 律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向 而且 0 时间内线框受安培力的合力应向 T 2 左 同理 可以判断在 T时间内 电流i在反向增大 闭合线框内的磁通量必然在增大 T 2 由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向 故 A 项对 B 项错 而且 T时 T 2 间内线框受安培力的合力应向右 C D 两项错误 二 非选择题 11 如图所示 匀强磁场区域宽为d 一正方形线框abcd的边长为 l 且l d 线框以速度v通过磁场区域 从线框进入到完全离开磁场的 时间内 线框中没有感应电流的时间是多少 答案 l d v 解析 从线框进入到完全离开磁场的过程中 当线框bc边运动至磁场右边缘至 ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流 此过程位移为 l d 故t l d v 12 与磁感应强度B 0 8T 垂直的单匝线圈面积为 0 5m2 线圈的磁通量有多大 若 这个线圈有 50 匝 磁通量又为多少 线圈位置转过 53 时 磁通量为多少 答案 0 4Wb 0 4Wb 0 24Wb 解析 1 B S BS 0 8 0 5Wb 0 4Wb 2 因为磁通量为穿过线圈的磁感线条数 所以它和线圈匝数无关 故 0 4Wb 3 当线圈位置转过 53 时 BScos53 0 8 0 5 0 6Wb 0 24Wb 13 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 用心 爱心 专心5 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 答案 1 如图所示 2 线框进入磁场阶段 感应电流方向逆时针 线框在磁场中运动阶段 无感应电流 线框离开磁场阶段 感应电流方向为顺时针方向 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 l v 面积与时间成正比 S lvt 最后为 BS Bl2 线框在磁场中运动阶段 t为 l v