2024届一轮复习新人教版 第11章第1讲　电磁感应现象　楞次定律 作业

第1讲电磁感应现象楞次定律1.(多选)下列哪项技术的应用原理与电磁感应现象有关(CD)解析:复印机是通过静电原理,将光导体表面的墨粉图像转印到复印纸表面,故A错误;电视机显像管是利用带电粒子在电场中的偏转,故B错误;手机无线充电的原理是手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的,故C正确;金属探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,即金属探测器工作原理为电磁感应现象,故D正确。2.如图1所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量;如图2所示,两同心圆环甲和乙处在同一平面内,乙的半径小于甲的半径,一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直,穿过两圆环的磁通量大小为Φ甲与Φ乙,则有(B)A.Φ1>Φ2Φ甲>Φ乙 B.Φ1=Φ2Φ甲<Φ乙C.Φ1<Φ2Φ甲=Φ乙 D.无法比较解析:题图1中,只有圆环1内有磁场,由圆环1与2之间构成的环内没有磁场,所以环1和环2的磁通量是相等的,即Φ1=Φ2;题图2中,根据磁感线的分布情况可知,磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部的磁感线条数,而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间中,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分,环乙的面积小,抵消较小,则磁通量较大,所以Φ乙>Φ甲。故B正确。3.(2023·湖南常德模拟)如图所示,矩形金属线框abcd置于光滑的绝缘水平面上,直导线MN与cd平行放置且固定在水平面上,直导线MN与电源、滑动变阻器R、开关S构成闭合回路。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从e端移到f端的过程中(C)A.线框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感应电流,在水平面上静止不动B.线框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感应电流,沿水平面向右运动C.线框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感应电流,沿水平面向右运动D.线框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感应电流,在水平面上静止不动解析:滑动变阻器的滑片从e端移到f端的过程中,电阻R变大,电路中电流减小,穿过线框的磁通量减小,原磁场方向为垂直线框平面向外,则由楞次定律可知感应电流方向沿a→b→c→d→a,由左手定则可知cd边所受安培力向右,ab边所受安培力向左,因为cd边所在位置磁感应强度大于ab边所在位置磁感应强度,所以cd边所受安培力大于ab边所受安培力,所以线框沿水平面向右运动,故C正确,A、B、D错误。4.(2022·上海金山区二模)如图,某教室墙上有一朝南的钢窗,将钢窗右侧向外打开,以推窗人的视角来看,窗框中产生(D)A.顺时针电流,且有收缩趋势B.顺时针电流,且有扩张趋势C.逆时针电流,且有收缩趋势D.逆时针电流,且有扩张趋势解析:磁场方向由南指向北,将钢窗右侧向外打开,则向北穿过窗户的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向由南指向北,即以推窗人的视角来看,感应电流为逆时针电流,同时根据“增缩减扩”可知,窗框有扩张趋势。5.(2022·广东中山三模)实验发现,“钇钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零。在课堂上,物理老师把条形磁铁N极朝上竖直放在讲桌上,把从液氮中取出的“钇钡铜氧”合金圆环平放在条形磁铁N极正上方,发现“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,如图所示。下列说法正确的是(A)A.“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针(俯视)的感应电流B.“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针(俯视)的感应电流C.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力大于所受重力D.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力小于所受重力解析:“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受到斥力作用,即“钇钡铜氧”合金圆环中电流产生的磁场方向向下,由安培定则可判断出“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针(俯视)的感应电流,A正确,B错误;由于“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受力平衡,“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力等于所受重力,C、D错误。6.(2022·广东汕头一模)如图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒PQ,整个装置处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B按图乙规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程金属棒保持静止。则(D)A.t0时刻回路没有感应电流B.在t0～2t0时间内,流过金属棒的感应电流方向是从Q到PC.在0～t0时间内,金属棒PQ所受安培力方向水平向左D.2t0时刻金属棒PQ所受摩擦力方向水平向右解析:t0时刻回路的磁通量为零,但是磁通量的变化率不为零,则回路有感应电流,选项A错误;在t0～2t0时间内,回路的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,流过金属棒的感应电流方向是从P到Q,选项B错误;在0～t0时间内,回路的磁通量向上减小,则金属棒中有从P到Q的感应电流,由左手定则可知,PQ所受安培力方向水平向右,选项C错误;根据楞次定律可知,2t0时刻金属棒PQ中的感应电流从P到Q,则安培力水平向左,由平衡条件可知,所受摩擦力方向水平向右,选项D正确。7.(2022·山西临汾二模)如图所示,M为水平放置的橡胶圆环,环上均匀分布着负电荷。在M正上方用三根丝线悬挂一个闭合的铝环N,铝环也处于水平面中,两环中心在同一竖直线O1O2上。现让M由静止开始绕O1O2逆时针(俯视)加速转动,铝环N仍静止。下列说法正确的是(A)A.铝环N中产生逆时针(俯视)的电流B.铝环N中产生顺时针(俯视)的电流C.铝环N有扩张的趋势D.悬挂铝环N的丝线张力变大解析:带负电荷的橡胶圆环M逆时针加速转动,则等效形成顺时针的电流,根据右手螺旋定则可知,铝环N中的磁感应强度方向向下,且磁感应强度不断增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向上,根据右手螺旋定则可以判定铝环N中的感应电流为逆时针(俯视)方向,A正确,B错误;铝环N中的磁感应强度不断增大,磁通量增大,根据楞次定律的规律可知,铝环的机械效果“阻碍”原磁通量的变化,铝环有收缩和向上运动的趋势,悬挂铝环N的丝线张力变小,C、D错误。8.(多选)置于垂直于纸面向内的匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈甲相连。套在铁芯下部的线圈乙引出两根导线接在两根光滑水平导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是(BD)A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动B.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动C.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动D.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向左运动解析:由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈甲中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知,线圈乙中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由a→b,由左手定则可知,ab棒受到的安培力方向向左,ab棒将向左运动,故A错误,D正确;同理可知,若圆盘顺时针减速转动时,则ab棒将向右运动,故B正确;当圆盘顺时针匀速转动时,线圈甲中产生恒定的电流,那么线圈乙的磁通量不变,则ab棒中没有感应电流,不会运动,故C错误。9.(2022·上海松江区二模)如图,水平地面放置导线框abcd,正上方有一圆柱形磁体,若磁体以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度,此过程中线框始终处于静止状态。下列说法正确的是(D)A.ab边对地面的压力增大,cd边对地面的压力减小B.ab边和cd边均不受磁场力的作用C.线框中感应电流的方向为abcdaD.线框受地面的摩擦力方向水平向右解析:磁体转动前,线框的磁通量最大,线框内磁场方向向上,若以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度,线框的磁通量减小,根据楞次定律,线框产生adcba方向的感应电流,磁体以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度,等效为磁体向左上方移动,根据来拒去留,磁体对线框产生向左上方的吸引力,根据平衡条件,线框受地面的摩擦力方向水平向右,线框对地面的压力减小。10.(2022·广东广州二模)如图,长直导线MN置于三角形金属线框abc上,彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流,当电流逐渐增大时,线框中(C)A.磁通量变化量为零B.没有产生感应电流C.感应电流方向为abcaD.感应电流方向为acba解析:虽然线框被导线分成面积相等的两部分,但离导线越远,磁场越弱。线框中MN下方的磁通量大于MN上方的磁通量,故总的磁通量方向向里,导线通入由M到N的电流,当电流逐渐增大时,穿过导线框的磁通量增大,会产生感应电流,A、B错误;根据MN中电流的方向,结合楞次定律则可判断abc中感应电流的方向为abca,C正确,D错误。11.(2022·河南濮阳模拟)(多选)如图甲所示,金属圆环和“”形金属线框相互靠近固定在水平面上,金属棒AB放在线框上,给圆环a、b端接上如图乙所示的余弦式交变电流,以图甲中电流方向为正方向,金属棒AB始终保持静止。则下列判断正确的是(AB)A.0～t1时间内,AB棒中的感应电流方向为B→AB.0～t1时间内,AB棒受到的摩擦力方向向左C.t2～t3时间内,AB棒中感应电流方向先由A→B再由B→AD.t1时刻AB棒受到的安培力最大,t2时刻AB棒受到的安培力最小解析:0～t1时间内,根据安培定则可知,右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小,且减小得越来越快,根据楞次定律和安培定则可知,AB棒中的感应电流方向为B→A,故A正确;根据左手定则,AB棒受到的安培力向右,则其受到的摩擦力向左,故B正确;t2～t3时间内,根据安培定则可知,右侧闭合回路中先是穿过纸面向里的磁通量减小,再是穿过纸面向外的磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,AB棒中的感应电流方向一直为A→B,故C错误;t1时刻圆环电流为零,在AB棒处产生的磁感应强度为零,则AB棒受到的安培力为零,t2时刻,圆环电流变化率为零,则穿过闭合回路的磁通量变化率为零,则闭合回路感应电流为零,则棒受到的安培力也为零,故D错误。12.如图,在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中,各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b,它们可绕竖直轴自由转动。用导线将a盘中心与b盘边缘相连,b盘中心与a盘边缘相连。从上向下看,当a盘顺时针转动时(C)A.b盘总是逆时针转动B.若B1、B2同向,b盘顺时针转动C.若B1、B2反向,b盘顺时针转动D.b盘总是顺时针转动解析:若B1、B2都竖直向上,从上向下看,当a盘顺时针转动时,其半径切割磁感线,感应电流方向为a′→O→b′→O′→a′,b盘电流为b′→O′,根据左手定则,b盘受到安培力沿逆时针方向(俯视)转动;若B1、B2都竖直向下,从上向下看,当a盘顺时针转动时,其半径切割磁感线,感应电流方向为O→a′→O′→b′→O,b