（新课标）高考物理 9.1 电磁感应现象 楞次定律达标训练

第九章第一节电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共10小题，每题8分，至少一个答案正确，选不全得4分，共80分)1．(·山东理综)以下叙述正确的是A．法拉第发现了电磁感应现象B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果解析惯性大小仅取决于质量，与物体运动状态无关，选项B错误；伽利略最早通过理想斜面实验得出：力不是维持物体运动状态的原因，选项C错误；正确选项为A、D.答案AD2．在图9－1－12所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是A．a、b两个环 B．b、c两个环C．a、c两个环 D．a、b、c三个环答案A3．如图9－1－13所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；线框通过竖直位置继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B选项正确．答案B4．如图9－1－14所示，电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，下端为N极．现使磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析由楞次定律知感应电流的磁场向上，电流从a到b，上极板带正电，故A正确．答案A5．如图9－1－15所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是A．开关S闭合瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动解析钻头M向右移动，说明穿过M的磁通量增加，故A、C正确．答案AC6．(·杭州期末)如图9－1－16所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中A．有感应电流，且B被A吸引B．无感应电流C．可能有，也可能没有感应电流D．有感应电流，且B被A排斥解析MN向右加速滑动时，电磁铁A中的电流增大，引起穿过B的磁通量增大，故B中有感应电流产生，再由楞次定律的推广知，B应被排斥，D正确．答案D7．甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止．若将铜环置于如图9－1－17所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行．再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是A．甲环先停下 B．乙环先停下C．两环同时停下 D．两环都不会停下解析通过甲环的磁通量发生变化，有感应电流产生，甲环所受安培力为阻力，故甲环先停下．答案A8．(·福州一中月考)如图9－1－18所示，闭合导体环固定，在条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落并穿过导体环的过程中，不计空气阻力，下列关于导体环中感应电流方向(俯视)和磁铁加速度的说法正确的是A．感应电流方向先顺时针再逆时针B．感应电流方向一直沿顺时针方向C．靠近导体环时磁铁加速度小于gD．远离导体环时磁铁加速度大于g解析从“阻碍磁通量变化”来看，原磁场方向向上，磁感应强度大小是先增后减，感应电流磁场方向先向下后向上，感应电流方向先顺时针后逆时针．A项正确，B项错误；从“阻碍相对运动”来看，先排斥后吸引，磁铁加速度都小于g，C项正确，D项错误．答案AC9．(·北京理综)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图9－1－19所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同解析“跳环实验”的原理是接通电源时金属环回路内磁通量突然增加使金属环产生感应电流而受向上安培力导致环跳起，线圈接在了直流电源上、电源电压过高、所选线圈的匝数过多这些因素都不会影响接通电源时金属环回路内磁通量增加，相反电源电压过高、所选线圈的匝数过多只会导致产生的感应电流更大，实验现象更明显，但所用套环的材料如果是绝缘的或质量太大，则实验中没电流或因为重力过大跳不起来．答案D10．(·成都模拟)如图9－1－20所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析线框下落过程中，穿过线框的磁通量减小，选项A错误；由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向，选项B正确；线框受到的安培力的合力竖直向上，选项C错误；在下落过程中，安培力对线框做负功，则其机械能减小，选项D错误．答案B二、计算题(本大题共2小题，共20分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10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9－1－21所示，从ab进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止．(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，说出感应电流的方向．解析(1)进入磁场的过程中磁通量均匀地增加，完全进入以后磁通量不变，之后磁通量均匀减小，如图所示．(2)线框进入磁场阶段，磁通量增加，由楞次定律得电流方向为逆时针方向；线框完全在磁场中运动阶段，磁通量不变，无感应电流；线框离开磁场阶段，磁通量减小，由楞次定律得电流方向为顺时针方向．答案见解析12．(10分)如图9－1－22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？