江苏省2012届高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习第九章第1单元 电磁感应现象、楞次定律

用心 爱心 专心1 第九章第九章 第第 1 1 单元单元 电磁感应现象 楞次定律电磁感应现象 楞次定律 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 1 如图 1 所示 闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置 时 ab边受到的磁场力竖直向上 此线圈的运动情况可能 是 A 向右进入磁场 B 向左移出磁场 C 以ab为轴转动 D 以cd为轴转动 2 如图 2 所示 在匀强磁场中 MN PQ是两根平行的金属 导轨 而ab cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒 它们 同时以相同的速度向右运动时 下列说法中正确的是 A 电压表有读数 电流表有读数 B 电压表无读数 电流表有读数 C 电压表无读数 电流表无读数 D 电压表有读数 电流表无读数 3 如图 3 所示 虚线框a b c d 内有一匀强磁场区域 磁场方向竖直向下 矩形闭合金属线框abcd以一定的速度 沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动 图 4 中所给出的是金 属 框的四个可能达到的位置 则金属框的速度不可能为零的 位 置是 4 如图 5 甲所示 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 用心 爱心 专心2 通以如图 5 乙所示的变化电流 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 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 5 现代汽车中有一种先进的制动机构 可保证车轮在制动时 不是完全刹死滑行 而是让车轮仍有一定的滚动 经研究 这种方法可以更有效地制动 它有一个自动检测车速的装 置 用来控制车轮的转动 其原理如图 6 所示 铁质齿轮P 与车轮同步转动 右端有一个绕有线圈的磁体 M是一个 电流检测器 当车轮带动齿轮转动时 线圈中会有电流 这是由于齿靠近线圈时被磁化 使磁场增强 齿离开线圈时磁场减弱 磁通量变化 使线圈中产生了感应电流 将这个电流经放大后去控制制动机构 可有效地防止车 轮被制动抱死 在齿a转过虚线位置的过程中 关于M中感应电流的说法正确的是 A M中的感应电流方向一直向左 B M中的感应电流方向一直向右 C M中先有自右向左 后有自左向右的感应电流 D M中先有自左向右 后有自右向左的感应电流 二 多项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 每小题有多个选项符合题意 全部选对的得 7 分 选对但不全的得 3 分 错选或不答的得 0 分 6 如图 7 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 用心 爱心 专心3 7 如图 8 所示 一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中 下列做法中能使圆盘 中产生感应电流的是 A 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B 圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C 圆盘在磁场中向右匀速平移 D 匀强磁场均匀增加 8 如图 9 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 9 2010 南京模拟 如图 10 所示 通过水平绝缘的传送带输送完全 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 10 如图 11 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所示立在导轨上 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 在着垂直于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 用心 爱心 专心4 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 三 计算题 本题共 2 小题 共 30 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的 演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和 单位 11 14 分 如图 12 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 12 16 分 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 13 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 用心 爱心 专心5 第九章 第 1 单元 电磁感应现象 楞次定律 参考答案与详细解析 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 1 解析 ab边受磁场力竖直向上 由左手定则知 通过ab 的电流方向是由a指向b 由右手定则可知当线圈向左移出磁场时 bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流 当然也可以用楞次定律 判断当线圈向左移出磁场时 磁通量减小 产生顺时针的感应电流 故 B 正确 当以ab或cd为轴转动时 在图示位置 导线不切割磁感 线 无感应电流产生 故 C D 错 答案 B 2 解析 此题考查对电磁感应现象的理解和对电压表 电流 表示数的理解 两棒以相同的速度向右运动时 因穿过面abcd的磁 通量不变 回路中没有感应电流 电流表和电压表均不会有读数 C 项正确 答案 C 3 解析 当线框完全处于磁场中时 线框中无感应电流产生 线框不受力 将做匀速直线运动 其速度不可能为零 故 C 对 答案 C 4 解析 在t1 t2时间内 通入线圈A中的电流是正向增 大的 即逆时针方向增大的 其内部会产生增大的向外的磁场 穿 过B的磁通量增大 由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流 线圈B中电 流为顺时针方向 与A中的电流方向相反 有排斥作用 故线圈B将有扩张的趋势 综上所 述 A 项正确 答案 A 解析 由楞次定律知 感应电流的 效果 总是阻 碍引起感应电流的 原因 由于齿靠近线圈时被磁化 使磁场增 强 感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强 由安培定则可知M中感 应电流的方向为自左向右 齿离开线圈时磁场减弱 由楞次定律知 M中感应电流方向为自右向左 D 项正确 用心 爱心 专心6 答案 D 二 多项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 每小题有多个选项符合题意 全部选对的得 7 分 选对但不全的得 3 分 错选或不答的得 0 分 6 解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向 对 C 选项 当磁铁向下运动时 1 闭合线圈原磁场的方向 向上 2 穿过闭合线圈的磁通量的变化 增加 3 感应电流产生的磁场方向 向下 4 利用安培定则判断感应电流的方向 与图 中箭头方向相同 故 C 项正确 同理分析可知 D 项正确 答案 CD 7 解析 圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平 移 都不会使其磁通量发生变化 故不会有电磁感应现象 A C 错误 圆盘绕水平轴 转动或磁场均匀增加 都会使圆盘中的磁通量发生变化 故有感应电流产生 B D 正确 答案 BD 8 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 答案 AC 9 解析 由产生电磁感应现象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 10 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 答案 BD 三 计算题 本题共 2 小题 共 30 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的 演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和 单位 11 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 用心 爱心 专心7 2 Bl l vt 由 1 2得B B0l l vt 答案 B B0l l vt 12 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 l v 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 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 2