高考物理总复习一轮课后跟踪训练30电磁感应现象楞次定律 习题答案解析

高考综合复习课后跟踪训练课后跟踪训练(三十)电磁感应现象楞次定律[基础巩固]1．关于楞次定律，下列说法正确的是()A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化[解析]感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；感应电流的磁场当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向，选项D错误．[答案]A2．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()[解析]根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流，只有选项B正确．[答案]B3．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为l，匝数为n，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A.eq\f(Bl2,2) B.eq\f(nBl2,2)C．Bl2 D．nBl2[解析]公式Φ＝BS中的S应为有效面积，即S＝eq\f(l2,2)，故Φ＝Beq\f(l2,2)，A项正确．[答案]A4．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时()A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流[解析]根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线圈中感应电流方向为逆时针方向．根据左手定则可知线圈中各边所受安培力均指向线圈内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小．因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确，A、B、D错误．[答案]C5．(多选)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则磁场可能()A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里[解析]根据楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍引起闭合回路中磁通量的变化，体现在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积增加了，说明磁场逐渐减弱．因不知回路中感应电流的方向，故无法判定磁场方向，故C、D都有可能．[答案]CD6．(2020·全国卷Ⅲ)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环．圆环初始时静止．将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动[解析]左侧线圈通电后相当于条形磁铁，形成的磁场相当于条形磁铁的磁场，将图中开关闭合时，线圈及金属圆环内磁场由0开始增加，根据楞次定律可知，金属圆环将向磁场弱的方向移动，即向右移动．圆环移动方向与开关拨至M或拨至N无关．故选B项．[答案]B7.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将()A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向[解析]题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路中的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小，故B正确，A、C、D错误．[答案]B8．(2020·北京西城区一模)在探究影响感应电流方向的因素实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，就可以分析得出感应电流方向遵循的规律．如图所示为某同学的部分实验记录，在图甲中，电流计指针向左偏转．以下说法正确的是()A．在图乙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转B．在图丙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转C．这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关D．这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向有关[解析]如题图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知，感应电流从下向上流过电流计，电流表指针向左偏转，可知电流计指针偏转方向与电流方向间的关系：电流从下向上流过电流计，电流计指针向左偏转，电流从上向下流过电流计，电流计指针向右偏转；在题图乙所示实验过程中，磁铁的S极向下运动时，穿过螺线管向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知，感应电流从上向下流过电流计，则电流计指针应该向右偏转，故A错误；在题图丙所示实验过程中，磁铁的N极向上运动时，穿过螺线管向下的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知，感应电流从上向下流过电流计，电流计指针应该向右偏转，故B错误；同理可知，题图丁中，穿过螺线管向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知，感应电流从下向上流过电流计，电流计指针应该向左偏转，所以这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向、磁铁运动的方向有关，而实验中线圈的绕向一致，所以不能探究感应电流的磁场方向与线圈的绕向的关系，故C错误，D正确．[答案]D[能力提升]9．(2020·辽宁大连期中)如图所示，线圈由a位置开始自由下落，在磁场中受到的磁场力如果总是小于它的重力，则它在a、b、c、d四个位置(在b、d位置时线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度的关系为()A．aa>ab>ac>ad B．aa＝ac>ab>adC．aa＝ac>ad>ab D．aa＝ac>ab＝ad[解析]线圈自由下落时，加速度为aa＝g.线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈只受重力，不受安培力作用，加速度为ac＝g.线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律可知，ab<g，ad<g.线圈受到的磁场力总是小于重力，故线圈一直做加速运动，故线圈到达d处的速度大于b处的速度，则线圈在d处所受的安培力大于在b处所受的安培力，即ab>ad，故aa＝ac>ab>ad，选项B正确，A、C、D错误．[答案]B10．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()A．向右做匀速运动B．向左做减速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动[解析]当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，选项A错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左且减弱，由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)，且被螺线管吸引，选项B正确；同理可判定选项C正确，D错误．[答案]BC11．(多选)(2020·广西百校大联考)如图所示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害．关于该装置，下列说法正确的是()A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落[解析]若电梯突然坠落，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A