2015高考物理一轮复习第九章第1讲电磁感应现象楞次定律课时提能演练(二十六)(含解析)鲁科版选修3-2(DOC

1、- 1 - 课时提能演练（二十六）电磁感应现象 楞次定律 （45 分钟 100 分） 一、选择题（本大题共 15 小题,每小题 6 分,共 90 分。每小题只有一个选项正确 ） 1. 关于感应电流，下列说法中正确的有 （ ） A. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B. 穿过螺线管的磁通量发生变化时 ，螺线管内部就一定有感应电流产生 C. 线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化 ，线圈中也不会有感应电流 D. 只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 【解析】选 G 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 ，电路中就产生感应电流，选项 A 错误。选项 B D 没

2、有 强调电路是否闭合，故错误。选项 C 正确。 2. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如图所示连接。下列说法中正确的 是（） A. 开关闭合后，线圈 A 插入或拔出时都会引起电流计指针偏转 B. 线圈 A 插入线圈 B 中后，开关闭合和断 开的瞬间电流计指针均不会偏转 C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑 动，电流计指针才能偏转 【解析】 选 A。开关闭合后，线圈 A 插入或拔出都会引起穿过线圈 B 的磁通量发生变化，从而使电流计指针 偏转，选项 A 正确;线圈 A

3、插入线圈 B 中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈 B 的磁通量会发生变化，电流计指 针会偏转，选项 B 错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 无论匀速滑动还是加速滑动 ，都会导致线圈 A 的电 流发生变化，从而引起线圈 B 的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项 C、D 错误。- 2 - 3. （2014 厦门模拟）北半球地磁场的竖直分量向 下。如图所示,在北京某 中学实验室的水平桌面上，放置边长为 L 的正方形闭合导体线圈 abed,线 圈的 ab 边沿南北方向,ad 边沿东西方向。下列说法中正确的是 （ ） A. 若使线圈向东平动,则 a 点的电势比 b 点的电势高 B. 若使线圈向北

4、平动,则 a 点的电势比 b 点的电势低 C. 若以 ab 为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为 b 宀 ed a D. 若以 ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为 d 宀 e 宀 b a 点电势，故 A 错;同理可知 B 错。若以 ab 为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小 ，由楞次定律可 判得线圈中感应电流方向为 bTeTa,C 对、D 错。 位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的 b 端与金属环保持良好接触;A 为电流表，其一端与金属环相连 【解析】 选 A。当金属杆 ab 顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势 ，由 右手定则可

5、知将产生由 a 到 b 的感应电流，电流表的 d 端与 a 端相连,e 端与 b 端相连，则通过电流表的电流 【解析】选 G 由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的 ab 边和 ed 边切割磁感线，c（b） 点电势高于 d(a) 4.如图所示,ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中 ,可绕 a 点在纸面内转动 ;S 为以 a 为圆心 端与 a 点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时 ,某时刻 ab 杆的位置如图所示，则此时刻（ ） A.有电流通过电流表 ,方向由 B.有电流通过电流表 ,方向由 C.有电流通过电流表 ,方向由 d,作用于 ab 的安培力向右 d,作用于 ab 的安培力向

6、左 e,作用于 ab 的安培力向右 D.无电流通过电流表 ，作用于 ab 的安培力为零 x x 左* X x X 向 e 向 e - 3 - 是由 e 到 d,而金属杆在磁场中会受到安培力的作用 ，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右 ，阻碍金 属杆的运动，所以 A 正确。 5. 如图所示，闭合的矩形金属框 abed 的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动 ，发现 ab 边所- 4 - 受安培力的方向竖直向上，则此时磁场的运动可能是 C * b B. 水平向左平动 D.竖直向下平动 【解析】 选 A。本题考查楞次定律、左手定则、法拉第电磁感应定律的应用。 ab 边受到的力向上，由

7、左手 定则可知,ab 上电流的方向由 bTa,由楞次定律可得，线框内的磁通量在向外增加 ，磁场向右运动,A 项正确、 B 项错误；当磁场上下运动时,线框内的磁通量不变化,不产生感应电流,C、D 项错误。 6. 如图所示,在条形磁铁从图示位置绕 OO2轴转动 90。的过程中,放在导轨右端附近的金属棒 ab 将 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】选 B。在条形磁铁从图示位置绕 OO2轴转动 90的过程中，闭合回路的磁通量增大，故根据楞次定 A.水平向右平动 C.竖直向上平动 -

8、 5 - 律一一 ab 的运动要阻碍磁通量的增大 ，所以 ab 将向右运动,B 正确。 7. （2014 三明模拟）如图所示，P、Q 是两根竖直且足够长的金属杆 （电阻忽略不计）,处在垂直纸面向里的 匀强磁场 B 中,MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出,P、Q 的输出端 a、b 和 MN 的输入端 c、d 之间用- 6 - 导线相连,A 是在 MN 的正下方水平放置在地面上的金属圆环。现将金属棒 终与 P、Q 杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后 （ ） P Q X X - / X X A. A 环中有大小不变的感应电流 B. A 环中的感应电流逐渐增大 C. A 环对地面的压力先增大后

9、减小至恒定值 D. A 环对地面的压力先减小后增大至恒定值 【解析】选 G 将金属棒 ef 由静止释放，做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动，因此产生的感应电 动势和感应电流先逐渐增大后不变 ,A 环中先有大小逐渐减小的感应电流后无电流 ，选项 A、B 均错误。由楞 次定律，A 环对地面的压力先增大后减小至 A 环本身的重力值，选项 C 正确，D 错误。 8. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是 （ ） 和打打打打打打打 A.向右运动 B.向左运动 C.静止不动 D.不能判定 【解析】 选 A。产生磁场的物体与闭合 线圈之间的相互作用力可概括为四个字 “来拒去留”。磁铁向右

10、运动 时，铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动 ，则磁铁和铜环之间有排斥作用，故铜环向右运动，A 项 ef 由静止释放,在下滑过程中始 - 7 - 正确。 9. （2014 莆田模拟）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，Ei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 ( ) M 川 左审茁轉右 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

11、 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 【解题指南】解答本题应思考以下两点 (1) 金属圆环 N 向左运动的原因。 (2) 在线圈 M 所在回路中，哪些情况会造成这种原因。 【解析】选 Co N 向左运动意味着 M 中磁场减弱，说明 M 在通电情况下电流减小，不管 S 向 a 还是向 b 闭合 的一瞬间，M 中的电流都增大，N 都会向右运动，A、B 项错误;S 向 a 闭合，将 R 的滑动头向 c 端移动时，R 接入 电路的电阻变大，电路中的电流减小，C 项正确；同理分析，D 项错误。 10. 一航天飞

12、机下有一细金属杆 ，杆指向地心。若仅考虑地磁场的影响 ，则当航天飞机位于赤道上空 ( ) A. 由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高 B. 由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势下端高 C. 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时 ，金属杆中感应电动势上端高 - 8 - D. 沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时 ，金属杆中一定没有感应电动势 【解题指南】分析该题时应注意以下三点： (1)确定赤道上空地磁场分布情况 ； 飞机沿不同方向飞行时，金属杆切割磁感线的情况-9 (3)根据右手定则确定感应电动势的高低。 【解析】选赤道上方的地磁场方向是由南指向北的 ，根据右手定则，飞机由东

13、向西飞行时，杆下端电势高， 而飞机由西向东飞行时，杆上端电势高，故 A、B 错。若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时 ，杆均不 切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故 C 错、D 正确。 11.如图所示，在直线电流附近有一根金属棒 ab，当金属棒以 b 端为圆心，以 ab 为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时 A.a 端聚积电子 B.b 端聚积电子 C.金属棒内电场强度等于零 D.a 端电势低于 b 端电势 【解析】选 B 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外 电势高于 b 端的电势，b 端聚积电子，B 正确。 b ,当金属棒转动时，由右手定则可知,a 端的 规律 比较内

14、容 楞次定律 右手定则 区 别 研究 对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的 导体 适用 范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动 的情况 应用 用于磁感应强度 B 随时间变化而产生 的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象 较方便 联系 右手疋则是楞次疋律的特例 【总结提升】楞次定律和右手定则的区别和联系 12.如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接 ，一个带负电的小 球用丝线悬挂在两金属板间 ，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈 时，小球的运动情况是 ( ) - 10 - A.向左摆动 B.向右摆动 C.保持静止 D.无

15、法判定 【解析】 选 A 当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强。由楞次定律可判定金属板左端电势咼 故带负电的小球将向左摆动 ,A 正确。 13. 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 T 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向与所受安培力的情况是 （ ） 2 A. 0T 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B. 0T 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. 0T 时间内线框受安培力的合力向左 T . T . . . D. 0 - 时间内线框受安培力的合力向右 , - T 时间内线

16、框受安培力的合力向左 2 2 【解析】选 A。0 时间内，电流 i 在减小，闭合线框内的磁通量必然在向里减小 ，由楞次定律可以判断线框 T T 中感应电流方向为顺时针方向 ，则 0 时间内线框受安培力的合力应向左 ；同理，可以判断在 T 时间内， 2 2 电流 i 在反向增大，闭合线框内的磁通量必然在向外增大 ，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时间内线框受安培力的合力应向右，C、D 错误。 14. 如图所示，空间某区域中有一匀强磁场 ，磁感应强度方向水平，且垂直 于纸面向里，磁场上边界 b 和下边界 d 水平。在竖直面内有一矩形金属线 圈，

17、线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面 a 开始下落。已知磁 场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离。若线圈下边刚通过 - 11 - 水平面 b、c（位于磁场中）和 d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、- 12 - Fc 和 Fd,贝U ( ) A.FdFcFb C.FcFbFd 【解析】选 D。从 a 到 b 线圈做自由落体运动，线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应 电流，因而也不受磁场力，即 Fc=0;从 b 到 d 线圈继续加速，VdVb,当线圈在进入和离开磁场时 ，穿过线圈的磁 选项 D 正确。 【变式备选】 如图所示，甲是闭合铜线框，乙是

18、有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置 -薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度 H 处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是 A. 三者同时落地 B. 甲、乙同时落地，丙后落地 C. 甲、丙同时落地，乙后落地 D. 乙、丙同时落地，甲后落地 【解析】选 D 甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流 ，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙 没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故 D 正确。 15. （能力挑战题）如图甲所B.F cFdFb D.FcFbVb，所以 - 13 - 示，圆形线圈 P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管 Q，P和Q共轴，Q中通 有变化电流 i,电流随时间变化的规律如图乙所示 ，P 所受的重力为 G,桌面对 P 的支持力为 FN,则（ ）- 14 - A. t i时刻 FNG,P 有扩大的趋势 B. t 2时刻 FN=G,此时穿过 P 的磁通量最大 C. t 3时刻 FN=G,此时 P 中无感应电流 D. t 4时刻 FNG,此时穿过 P 的磁通量最小 【解析】 选 Bo ti时刻，电流增大，由楞次定律的阻碍作用知，线圈有远离螺线管、收缩面