2025届高三物理一轮复习第十章第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业含解析

PAGEPAGE1电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的试验中，能视察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后视察电流表的变更B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的变更C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去视察电流表的变更D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，视察电流表的变更解析：产生感应电流的条件为：闭合回路内磁通量发生变更．线圈绕在磁铁上，磁通量未变，不会产生感应电流，A、B错误．往线圈中插入条形磁铁的瞬间，线圈中磁通量发生变更，此时线圈中将产生感应电流，但插入后磁通量不再变更，无感应电流，故到相邻房间视察时无示数，C错误．在线圈通电或断电的瞬间，磁通量发生变更，产生感应电流，D正确．答案：D2．(2024·高考江苏卷)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场区域的半径一样，则穿过两线圈的磁通量相同，故选项A正确．答案：A3．如图所示装置，在cdef区域内存在垂直纸面对里的变更的匀强磁场，要求线圈a对桌面的压力大于本身重力，则cdef内的磁感应强度随时间变更的关系可能是()解析：若a对桌面的压力大于本身重力，则b中的感应电流应增加，由I＝Neq\f(\f(ΔB,Δt)S,R)知eq\f(ΔB,Δt)增大，所以只有B图正确．答案：B4．一个面积为S＝4×10－2m2、匝数为n＝100的正方形线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变更的规律如图所示，A．t＝1s时线圈中的电流方向发生变更B．0～2s内线圈中磁通量的变更量为零C．1～2s内线圈中电流方向为顺时针方向D．在第3s末线圈中的感应电动势等于零解析：依据楞次定律可知，在0～2s内，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，在2～4s内产生的感应电流方向为逆时针方向，感应电动势大小均为E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)，所以选项A、D错误，C正确；0～2s内线圈中磁通量的变更量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝2B0S＝0.16Wb，所以选项B错误．答案：C5．如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势解析：依据右手定则可得，线框A中电流的磁场向里且渐渐增大，依据楞次定律可得，线框B中感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外侧与线框B内侧处产生的磁场方向向外，由左手定则可知线框B有扩张的趋势，故D正确．答案：D二、多项选择题6．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左解析：导体棒AB切割磁感线，由右手定则可知回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B，由左手定则知，磁场对导体棒CD的作用力向右，磁场对导体棒AB的作用力向左，故B、D正确．答案：BD7．如图所示，矩形线框abcd由静止起先运动，若使线框中产生感应电流，则线框的运动状况应当是()A．向右平动(ad边还没有进入磁场)B．向上平动(ab边还没有离开磁场)C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D．以ab边为轴转动(转角不超过90°)解析：选项A和D所描述的状况中，线框在磁场中的有效面积S均发生变更(A状况下S增大，D状况下S减小)，穿过线框的磁通量均变更，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流．而选项B、C所描述的状况中，线框中的磁通量均不变更，不会产生感应电流，故A、D正确．答案：AD8．(2024·山东聊城模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去．现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形态、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝．闭合开关S的瞬间()A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射解析：线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，选项A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，选项B正确；若将环放在线圈右方，依据楞次定律可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误．答案：AB[实力题组]选择题9．如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为匀称带负电绝缘环，A为导体环．当B绕环心转动时，导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势，则B的转动状况是()A．顺时针加速转动 B．顺时针减速转动C．逆时针加速转动 D．逆时针减速转动解析：由题可知，A中感应电流为顺时针，由楞次定律可知，感应电流的内部磁场向里，由右手螺旋定则可知，引起感应电流的磁场可能为：向外增大或向里减小．若原磁场向外，则B中电流应为逆时针，由于B带负电，故B应顺时针转动且转速增大；若原磁场向里，则B中电流应为顺时针，则B应逆时针转动且转速减小；又因为导体环A具有扩展趋势，则B中电流应与A方向相反，即B应顺时针转动且转速增大，A正确．答案：A10．如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若()A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向解析：依据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变更，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面对外并且增加，依据楞次定律可以知道，产生的感应电流方向为顺时针，故选项C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面对里并且增加，依据楞次定律可以知道，产生的感应电流方向为逆时针，故选项D正确．答案：D11．(2024·湖南长沙模拟)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是试验物理学家都始终在努力找寻，但迄今仍旧没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝合态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为说明了一些新奇的物理现象，这使得磁单极子艰难的探究之路出现了一丝曙光．假如一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现()A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．逆时针方向的持续流淌的感应电流D．顺时针方向的持续流淌的感应电流解析：N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针．因此线圈中产生的感应电流方向不变．由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故A、B、D错误，C正确．答案：C12．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．下列说法正确的是()A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力解析：依据题意及左手定则可知，cd中电流的方向由c→d，c端电势高于d端，A错误；ab中电流的方向由b→a，对ab应用右手定则可知Ⅰ是N极，Ⅱ是S极，B错误，C正确．当cd棒向下运动时，回路中会产生由d→c的电流，则ab中电流的方向由a→b，依据左手定则可知，ab受的安培力向右，D错误．答案：C13．(多选)如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁)，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．下列说法正确的是()A．闭合开关S时，B中产生与图示方向相同的感应电流B．闭合开关S时，B中产生与图示方向相反的感应电流C．断开开关S时，电磁铁会接着吸住衔铁D一小段时间D．断开开关S时，弹簧K马上将衔铁D拉起解析：由题意可知，闭合S后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，依据楞次定律及右手螺旋定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流，故A错误，B正确；断开S，回路电流减小，铁芯中磁场减小，由楞次定律及右手螺旋定则可知，线圈B产生图示方向的电流，减缓磁场减小的趋势，电磁铁会接着吸住衔铁D一小段时间，故C正确，D错误．答案：BC14．(多选)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且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运动方向，依据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过视察图形，推断下列说法正确的是()A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B．若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力增大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解析：由楞次定律可知，若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针，A错误．若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，线圈通过磁场区域更快，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势更大，感应电流更大，安培力也更大，B正确．由图知1、2、4、…线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，故第3个线圈为不合格线圈，C错误，D正确．答案：BD15．(多选)如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变更磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图