高考物理一轮复习 第九章 电磁感应现象 楞次定律课时作业25(含解析)
电磁感应现象 楞次定律(核心考点精讲精练)(解析版)—备战2025年高考物理一轮复习(新高考通用)

电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。
2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS,单位是韦伯,符号是Wb。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
2.感应电流的产生条件(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。
高中物理 一轮复习 选修3-2 第九章 电磁感应 精选课时习题(含答案解析)

高中物理一轮复习选修3-2 第九章电磁感应精选课时习题(含答案解析)学案44 电磁感应现象楞次定律一、概念规律题组图11.如图1所示,通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面.若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定2.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是()3.某磁场磁感线如图2所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中感应电流的方向是()图2A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针图34.如图3所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则()A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流二、思想方法题组图45.如图4所示,蹄形磁铁的两极间,放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动,磁铁如图示方向转动时,线圈的运动情况是()A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速D.线圈静止不动图56.如图5所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.P、Q将相互靠拢B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g一、楞次定律的含义及基本应用应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(1)确定原磁场方向;(2)明确闭合回路中磁通量变化的情况;(3)应用楞次定律的“增反减同”,确定感应电流的磁场的方向.(4)应用安培定则,确定感应电流的方向.应用楞次定律的步骤可概括为:一原二变三感四螺旋根据楞次定律的基本含义,按步就班解题一般不会出错.【例1】如图6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、阻值为图6R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[规范思维]图7[针对训练1]某实验小组用如图7所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是()A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b二、楞次定律拓展含义的应用感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.具体有以下几种情形:(1)当回路中的磁通量发生变化时,感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化.(2)当出现引起磁通量变化的相对运动时,感应电流的效果是阻碍导体间的相对运动,即“来时拒,去时留”.(3)当闭合回路发生形变时,感应电流的效果是阻碍回路发生形变.(4)当线圈自身的电流发生变化时,感应电流的效果是阻碍原来的电流发生变化.【例2】如图8所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB的正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向上的运动趋势的判断正确的是()图8A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右[规范思维][针对训练2]如图9所示,图9通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时()A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大图10[针对训练3]如图10,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P 向左移动,则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动,并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势.三、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用1.规律比较2.应用区别关键是抓住因果关系:(1)因电而生磁(I→B)→安培定则;(2)因动而生电(v、B→I)→右手定则;(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则.3.相互联系(1)应用楞次定律,必然要用到安培定则;(2)感应电流受到安培力,有时可以先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定安培力的方向.图11【例3】如图11所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动[规范思维][针对训练4]图12如图12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【基础演练】1.在电磁学的发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律图132.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图13所示.现使磁铁开始自由下落,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,下极板带正电图143.直导线ab放在如图14所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路.长直导线cd和框架处在同一个平面内,且cd和ab平行,当cd中通有电流时,发现ab向左滑动.关于cd中的电流下列说法正确的是()A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向C.电流大小恒定,方向由c到dD.电流大小恒定,方向由d到c图154.如图15所示是一种延时开关.S2闭合,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通.当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则()A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用D.如果断开B线圈的电键S2,延时将变长图165.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图16所示.闭合开关的瞬间,铝环跳起一定高度.保持开关闭合,下列现象正确的是()A.铝环停留在这一高度,直到断开开关铝环回落B.铝环不断升高,直到断开开关铝环回落C.铝环回落,断开开关时铝环又跳起D.铝环回落,断开开关时铝环不再跳起图176.如图17所示,通电螺线管置于水平放置的两根光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左右两侧.保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态,当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时,ab和cd棒的运动情况是()A.ab向左,cd向右B.ab向右,cd向左C.ab,cd都向右运动D.ab,cd都不动图187.一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18所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1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()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端移动时图198.如图19所示,在匀强磁场中放有两条平行的铜导轨,它们与大导线圈M相连接.要使小导线圈N 获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)() A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动【能力提升】9.如图20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,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是()图20A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈10.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图21(a)接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图(b)所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将________偏转.(2)线圈A放在B中不动时,指针将________偏转.(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将________偏转.(选填“向左”、“向右”或“不”)图21图2211.如图22所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为l,且l>d,线框以速度v通过磁场区域,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?图2312.如图23所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图,其中P是一个变压器铁芯,入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接入户内的用电器.Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线和零线上,开关断开时,用户的供电被切断),Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间,当a、b间没有电压时,Q使得脱扣开关闭合,当a、b间有电压时,脱扣开关立即断开,使用户断电.(1)用户正常用电时,a、b之间有没有电压?为什么?(2)如果某人站在地面上,手误触火线而触电,脱扣开关是否会断开?为什么?学案44电磁感应现象楞次定律【课前双基回扣】1.B 2.BC3.C[自A落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相反,即向下,故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相同,即向上,故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为逆时针,选C.]4.B[此题可用两种方法求解,借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷.方法一:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如下图所示),因ab导线向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流由a→b,同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的.方法二:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如右图所示),由对称性可知合磁通量Φ=0;其次当导线框向右运动时,穿过线框的磁通量增大(方向垂直向里),由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外,最后由安培定则判断感应电流沿逆时针方向,故B选项正确.]5.C[本题“原因”是磁铁有相对线圈的运动,“效果”便是线圈要阻碍两者的相对运动,线圈阻止不了磁铁的运动,由“来拒去留”知,线圈只好跟着磁铁同向转动;如果二者转速相同,就没有相对运动,线圈就不会转动了,故答案为C.]6.AD[根据楞次定律,感应电流的效果是总要阻碍产生感应电流的原因,本题中“原因”是回路中磁通量的增加,P、Q可通过缩小面积的方式进行阻碍,故可得A正确.由“来拒去留”得回路电流受到向下的力的作用,由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力,所以磁铁的加速度小于g,选A、D.]思维提升1.磁通量的大小与线圈匝数无关.磁通量的变化量为末态磁通量减初态磁通量,即:ΔΦ=Φ2-Φ1.2.无论回路是否闭合.只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就产生感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.3.楞次定律的理解:①感应电流的磁场起阻碍作用;②阻碍原磁通量的变化;③阻碍不是阻止,最终要发生变化;④阻碍的形式:“来拒去留”“增反减同”4.导线切割磁感线用右手定则来进行判断:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.【核心考点突破】例1 B[由楞次定律可知,在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁通量在减小,感应电流的磁场与原磁场方向相同(即向上),再根据安培定则可以判断感应电流的方向沿a→d→c→b→a,同理,可知线框从O点正下方向左侧摆动的过程,电流方向沿a→d→c→b→a,故选B.][规范思维](1)在判断感应电流的方向时,分析磁通量的变化只需看穿过平面的磁感线的条数即可,还要注意磁感线是从正面穿入还是从正面穿出(正面是为了分析问题事先选定的).(2)根据楞次定律的基本含义,按步就班(一原二变三感四螺旋)解题一般不会出错.例2 D[条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后减小.当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于重力,在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述,线圈受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.][规范思维]本题是根据楞次定律的第二种描述解题的.根据磁通量的增、减,利用阻碍相对运动来分析水平方向和竖直方向上安培力的方向.楞次定律的几种表述情况,都可归纳为阻碍产生感应电流的原因.例3 BC[设PQ向右运动,用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上.若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M,对MN用左手定则判定,可知MN向左运动,可见A选项不正确.若PQ向右减速运动,则穿过L1的磁通量减少,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N,对MN用左手定则判定,可知MN是向右运动,可见C正确.同理设PQ向左运动,用上述类似的方法可判定B正确,而D错误.][规范思维]由导体运动分析产生感应电流的方向时用右手定则,由电流分析所受安培力的方向时,用左手定则.安培定则又称右手螺旋定则,用来判断电流产生的磁场方向,它们的作用及操作方法都不同,学习时要明确区分.[针对训练]1.D[①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.②明确闭合回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中的感应电流产生的磁场方向向上.④应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即:电流的方向从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),即:电流的方向从a→G→b.]2.A[由于I减小,穿过闭合金属环的磁通量变小,通电螺线管在环a的轴线上,所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小,所以A正确.]3.左收缩解析变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流的磁场方向相反,相互排斥,则金属环A将向左移动,因磁通量增大,金属环A有收缩的趋势.4.B[直线电流的磁场离导线越远,磁感线越稀疏,故线圈在下落过程中磁通量一直减小,A错;由于上、下两边电流相等,上边磁场较强,线框所受合力不为零,C错;由于电磁感应,一部分机械能转化为电能,机械能减小,D错.]思想方法总结1.感应电流方向的判断方法:方法一:右手定则(适用于部分导体切割磁感线)方法二:楞次定律楞次定律的应用步骤2.(1)若导体不动,回路中磁通量变化,应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则.(2)若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,用右手定则判断较为简单,用楞次定律进行判定也可以,但较为麻烦.3.电磁感应现象、楞次定律等知识与生产、生活联系比较密切,如电磁阻尼现象、延时开关等.这类题目往往以生产、生活实践和高新技术为背景,提出问题,并要求学生用所学知识去解决问题.解决问题的关键是认真读题,弄清物理情景,建立正确的物理模型,再用相关的物理规律求解.【课时效果检测】1.AC[赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错;安培发现了磁场对电流的作用规律;洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,D错.]2.D[当N极接近线圈的上端时,线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知感应电流的方向,且流经R的电流为从b到a,电容器下极板带正电.]3.B[此题利用楞次定律的第二种描述比较方便,导线ab向左滑动,说明回路中的磁通量在减小,即cd中的电流在减小,与电流的方向无关,故B正确.]4.BC[S1断开时,A线圈中电流消失,磁通量减少,B线圈中产生感应电流,阻碍线圈中磁通量的减少,A错,B对;若断开S2,B线圈中无感应电流,磁通量立即减为零,不会有延时作用,C对,D错.] 5.D[在闭合开关的瞬间,铝环的磁通量增加,铝环产生感应电流,由楞次定律的第二种描述可知,铝环受到向上的安培力跳起一定高度,当保持开关闭合时,回路中电流不再增加,铝环中不再有感应电流,不再受安培力,将在重力作用下回落,所以A、B均错误;铝环回落后,断开开关时,铝环中因磁通量的变化产生感应电流,使铝环受到向下的安培力,不会再跳起,所以C错误,D正确.] 6.A[由楞次定律可知A正确.]7.C[由楞次定律的第二种描述可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,N就会受排斥而向右运动,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减少,N就会受吸引而向左运动.故选项C正确.]8.BC [欲使N 产生顺时针方向的感应电流,感应电流的磁场方向应垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M 中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N 中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是M 中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N 中的磁场方向向外,且磁通量在增大.因此,根据右手定则,对于前者,应使ab 减速向右运动;对于后者,则应使ab 加速向左运动.故应选B 、C.]9.AC [若线圈闭合,进入磁场时,由于产生感应电流,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,故A 正确;若线圈不闭合,进入磁场时,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,故B 错误;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C 正确.]10.(1)向右 (2)不 (3)向右11.l -d v解析 从线框进入磁场到完全离开磁场,只有线框bc 边运动至磁场右边缘至ad 边运动至磁场左边缘的过程中无感应电流.此过程的位移为:l -d故线框中没有感应电流的时间为:t =l -d v12.见解析解析 (1)用户正常用电时,a 、b 之间没有电压,因为双线绕成的初级线圈的两根导线中的电流总是大小相等、方向相反,穿过铁芯的磁通量总为零,副线圈中不会产生感应电动势.(2)会断开,因为人站在地面上手误触火线,电流通过火线和人体流向大地,不通过零线,这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化,从而在副线圈中产生感应电动势,即a 、b 间有电压,脱扣开关就会断开.易错点评1.在第2题中,产生感应电流的是右边的线圈,它是电源.许多同学误认为是电容器C 在放电,使线圈中有电流,造成失误.2.在第5题中,有同学往往认为通电线圈好似一个电动机,只要它通电,就能使铝环停在一定高度,属于没有真正理解电磁感应现象.真正的现象应是:闭合瞬间,铝环跳起,电流稳定后,铝环是落下的,当电键断开时,是不会跳起的.3.在第8题中,注意思维的顺序,分清谁是原因——ab 的加、减速运动,谁是结果——N 中产生感应电流.4.在第11题中,一定要注意条件:l>d.。
(新课标)高考物理大一轮复习-第9章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律课件

A.若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方 向为a→b→d→c→a
B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动,则abdc回路有电 流,电流方向为a→c→d→b→a
C.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中的电流为零 D.若ab、cd都向右运动,且两杆速度vcd>vab,则abdc回路 有电流,电流方向为a→c→d→b→a
感应电流方向判断的两点注意 (1)楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况 (包括一部分导体切割磁感线运动的情况). (2)右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的 情景,是楞次定律的一种特殊情况.
考点三 “三定则、一定律”的理解及应用
1.“三个定则、一个定律”的应用对比:
名称
三、感应电流方向的判断 1.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手 指 垂直 ,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感 线从掌心垂直进入,并使拇指指向 导线运动 的方 向,这时四指所指的方向就是 感应电流 的方 向.如右图所示.
2.楞次定律 内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量 的变化.
主干回顾 夯基固源 考点透析 题组冲关
课时规范训练
考纲展示 1.电磁感应现象 2.磁通量 3.法拉第电磁感 应定律 4.楞次定律
5.自感、涡流
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
Ⅰ
复习定位
1.本章是高考考查的热点.考题既有选择 题又有计算题,选择题主要以电磁感应现 象的定性分析和图象问题等为主,计算题 主要以学科内的力、电综合题为主. 2.本章的复习应注意以下三点: (1)应用楞次定律和右手定则判断感应电流 的方向. (2)结合各种图象(如Φ-t图象、B-t图象和 i-t图象),考查感应电流的产生条件及其 方向的判定,导体切割磁感线产生感应电 动势的计算. (3)电磁感应现象与磁场、电路、力学等知 识的综合,以及电磁感应与实际相结合的 题目.
《物理一轮》 第9章《电磁感应》1 电磁感应现象 楞次定律课时作业 新人教版

电磁感应现象楞次定律一、选择题1.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】B2.(多选)如图所示,在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置,两条导线中电流大小与变化情况相同,电流方向如图所示,当两条导线中的电流都开始增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A.线圈a中无感应电流B.线圈b中无感应电流C.线圈c中有顺时针方向的感应电流D.线圈d中有逆时针方向的感应电流【解析】由安培定则判断磁场方向如图所示,故线圈a、c中有电流.再根据楞次定律可知线圈a中的电流为逆时针,c中的电流为顺时针,A错,C对.而线圈b、d中合磁通量为零,无感应电流,B对,D错.【答案】BC3.如图,虚线表示a、b两个相同圆形金属线圈的直径,圆内的磁场方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt(k为常量).当a中的感应电流为I时,b中的感应电流为( )A.0 B.0.5IC.I D.2I【解析】本题考查电磁感应现象,意在考查学生对电磁感应现象产生的条件及磁通量的理解.b线圈中上下两部分的磁通量完全抵消,不发生变化,A对.【答案】A4.如图所示,竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是( )A.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【解析】竖直向下穿过条形磁铁的磁感线与磁铁外部的磁感线形成闭合曲线,因此条形磁铁内外部磁感线的条数相等.当圆环扩大时,向下的磁感线条数不变,向上的磁感线条数增加,故总的磁感线条数向下减少,由楞次定律知B对.【答案】B5.如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来.金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中.从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力的大小的下列说法正确的是( )A.大于环的重力mg,并逐渐减小B.始终等于环的重力mgC.小于环的重力mg,并保持恒定D.大于环的重力mg,并保持恒定【解析】本题考查电磁感应现象,意在考查学生对感应电流的产生及安培力作用下的平衡问题的理解及掌握情况.在磁场均匀减小的过程中,金属环由于受安培力作用要阻碍磁通量的减小,所以有向下运动的趋势,即线拉力大于环的重力.由于感应电流不变,而磁场逐渐减小,所以拉力逐渐减小,答案为A.【答案】A6.(多选)如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D 中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是( )A.匀速向右B.加速向左C.加速向右D.减速向左【解析】本题考查楞次定律、右手定则的应用,意在考查学生对楞次定律、右手定则的理解.若金属棒MN匀速向右运动,则线圈D与MN组成回路中的电流恒定,故穿过线圈A 的磁通量不变,故线圈A不受安培力作用,A项错;若金属棒MN加速向左运动,则线圈D 与MN组成回路中的电流不断增强,故穿过线圈A的磁通量不断增强,根据楞次定律,为阻碍磁通量的增强,线圈A有收缩的趋势,受到沿半径方向指向圆心的安培力,故B项正确;同理可得,当金属棒MN加速向右运动时,线圈A有收缩的趋势,受到沿半径方向指向圆心的安培力,C项正确;当金属棒MN减速向左运动时,线圈A有扩张的趋势,受到沿半径方向背离圆心的安培力,D项错.【答案】BC7.如图所示,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】线框从右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d,从最低点摆到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d,所以选B.【答案】B8.如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,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】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.【答案】D9.(多选)(2016·长沙模拟)均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆心的轴旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则( )A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流B.不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流C.圆环在做变速转动时,小线圈内一定有感应电流D.圆环在做匀速转动时,小线圈内没有感应电流【解析】带负电的圆环转动时,形成电流.当圆环匀速转动时,等效电流为恒定值,根据电流的磁效应,它产生恒定的磁场,因此通过小线圈的磁通量不变,故无感应电流产生,A项错,D项正确;当圆环变速转动时,产生的等效电流不恒定,产生的磁场也是变化的磁场,通过小线圈的磁通量不断发生变化,也就有感应电流产生,B项错,C项正确.场的磁感应强度应按下列哪种情况变化( )根据法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt =S ΔB Δt 和闭合电路欧姆定律,要使电流的大小和方向不变,要求磁感应强度的变化率示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M 的感应电流的方向.先从右向左,然后从左向右.先从左向右,然后从右向左由环形线圈,微电流传感器,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针”)偏转;最后将线圈水平放置,”)偏转.线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,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,沿垂直于磁感线方向,以速度画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明理由.线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段两边均在磁场中)、离开磁场阶段lv,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即~2lv,线框中的磁通量为因此,穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示.线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中产生感应电流,由楞次定律可线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,由楞次定律可知,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,时,磁感应强度为B0,此时棒中不产生感应电流,从B。
江苏专版2025版高考物理一轮复习第九章第1节电磁感应现象楞次定律讲义含解析

电磁感应现象楞次定律(1)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。
(×)(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。
(√)(3)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变更,线框中也没有感应电流产生。
(√)(4)当导体切割磁感线时,肯定产生感应电动势。
(√)(5)由楞次定律知,感应电流的磁场肯定与引起感应电流的磁场方向相反。
(×)(6)感应电流的磁场肯定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变更。
(√)(1)1831年,英国物理学家法拉第发觉了——电磁感应现象。
(2)1834年,俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律——楞次定律。
突破点(一) 对电磁感应现象的理解和推断1.推断感应电流的流程(1)确定探讨的回路。
(2)弄清晰回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ。
(3)⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流。
Φ变更→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合,有感应电流;回路不闭合,无感应电流,但有感应电动势。
2.磁通量Φ发生变更的三种常见状况(1)磁场强弱不变,回路面积变更。
(2)回路面积不变,磁场强弱变更。
(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生变更。
[题点全练]1.(2024·徐州模拟)下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是( ) A.开关S 闭合稳定后,线圈N 中 B.磁铁向铝环A 靠近,铝环A 中 C.金属框从A 向B 运动,金属框中 D.铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻R 中解析:选A 开关S 闭合稳定后,穿过线圈的磁通量保持不变,线圈不产生感应电流,故A 符合题意;磁铁向铝环A 靠近,穿过铝环A 的磁通量在增大,铝环A 产生感应电流,故B 不符合题意;金属框从A 向B 运动,穿过线框的磁通量时刻在变更,线框产生感应电流,故C 不符合题意;铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,产生感应电流,故D 不符合题意。
2.(2024·上海模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如图连接。
高考物理一轮复习 第九章 电磁感 第一节 电磁感现象 楞次律课时作业

权掇市安稳阳光实验学校电磁感应现象楞次定律时间:45分钟一、单项选择题1.老师让学生观察一个物理小实验:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.把磁铁从左环中拔出,左环会跟着磁铁运动D.把磁铁从右环中拔出,右环不会跟着磁铁运动解析:磁铁插向右环,横杆发生转动;磁铁插向左环,由于左环不闭合,没有感应电流产生,横杆不发生转动,选项A错误,B正确;把磁铁从左环中拔出,左环不会跟着磁铁运动,把磁铁从右环中拔出,右环会跟着磁铁运动,选项C、D错误.答案:B2.如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中( )A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B .感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反解析:当磁铁经过A位置时,线圈中磁通量增大,由楞次定律可知,线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向;当磁铁经过B位置时,线圈中磁通量减小,由楞次定律可知,线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向,感应电流所受作用力的方向相同,选项A、B、D 错误,C正确.答案:C3.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图所示,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,经重复试验,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:金属套环跳起是开关S闭合时,套环上产生的感应电流与通电线圈上的电流相互作用而引起的.无论实验用交流电还是直流电,闭合开关S瞬间,金属套环都会跳起.如果套环是塑料材料做的,则不能产生感应电流,也就不会受安培力作用而跳起.D正确.答案:D4.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电流的是( ) A.ab向右运动,同时使θ减小B.磁感应强度B减小,θ角同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)解析:设此时回路面积为S ,据题意,磁通量Φ=BS cosθ,A选项中,S 增大,θ减小,即cosθ增大,则Φ增大,所以A对;B选项中,磁感应强度B减小,θ减小即cosθ增大,则Φ可能不变,B错;C选项中,S减小,磁感应强度B增大,则Φ可能不变,C错;D选项中,S增大,磁感应强度B增大,θ增大,cosθ减小,则Φ可能不变,D错.答案:A5.如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合.现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则( )A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大解析:使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,通过金属环B内的磁通量增大,根据楞次定律,金属环B的面积有缩小的趋势,且B有向上升的趋势,丝线受到的拉力减小,B正确.答案:B6.经过不懈的努力,法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象,他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池与开关,另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁铁.法拉第可观察到的现象有( )A.当合上开关,A线圈接通电流瞬间,小磁针偏转一下,随即复原B.只要A线圈中有电流,小磁针就会发生偏转C.A线圈接通后其电流越大,小磁针偏转角度也越大D.当开关打开,A线圈电流中断瞬间,小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转解析:当合上开关,A线圈接通电流瞬间,穿过A的磁通量发生变化,使得穿过B的磁通量也变化,所以在B中产生感生电流,电流稳定后穿过AB的磁通量不再变化,所以B中不再有感应电流,即小磁针偏转一下,随即复原,选项A正确;A线圈中有电流,但是如果电流大小不变,则在B中不会产生感应电流,即小磁针就不会发生偏转,选项B错误;B线圈中的感应电流大小与A 中电流的变化率有关,与A中电流大小无关,故C 错误;当开关打开,A线圈电流中断瞬间,由于穿过B的磁通量减小,则在B中产生的电流方向与A线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反,所以小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相反的偏转,选项D错误.答案:A7.如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( ) A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析:小磁块下落过程中,在铜管P中产生感应电流,小磁块受到向上的磁场力,不做自由落体运动,而在塑料管Q中只受到重力,做自由落体运动,故选项A错误;根据功能关系知,在P中下落时,小磁块机械能减少,在Q中下落时,小磁块机械能守恒,故选项B错误;在P中下落时,加速度较小,下落时间较长,选项C正确;由于在P中下落时要克服磁场力做功,机械能有损失,故小磁块落至底部时在P中的速度比在Q中的小,选项D错误.答案:C8.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线之间是绝缘的,如图所示.下列说法正确的是( )A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话,因为电话线中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话,因为电话线中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流解析:电话线与窃听线相互绝缘,故电话线中的电流不可能进入窃听线内.由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流),不断变化,耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量,耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流,故可以窃听到电话.答案:D二、多项选择题9.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是( )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化解析:法拉第通过实验提出电磁感应定律,但通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,由于导线圈中磁通量不变,不会产生感应电流,C错误,A、B、D正确.答案:ABD10.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一螺线管Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流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F N,则( )A.t1时刻,F N>G B.t2时刻,F N>GC.t3时刻,F N<G D.t4时刻,F N=G解析:t1时刻线圈Q中电流在增大,电流的磁场增强,穿过线圈P的磁通量增加,P有远离Q的趋势,受到Q的排斥作用,设这个力大小为F,则有F N =F+G,即F N>G,A选项正确.t2时刻Q中电流恒定,线圈P中磁通量不变,不产生感应电流,P只受重力G与桌面支持力F N作用而平衡,有F N=G,故B选项错.同理在t4时刻Q中电流恒定,有F N=G,D选项正确.t3时刻Q中电流变化,P中磁通量变化,产生感应电流,但Q中I=0,对P无磁场力作用,仍是F N=G,故C选项错.答案:AD11.如图所示装置中,cd杆光滑且原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动解析:ab 匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C错误,D正确.答案:BD12.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化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3~4 s内ab、cd导线互相排斥解析:由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b;由右侧电路及题图乙可以判断,0~2 s内cd中感应电流方向为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B错误.2~4 s内cd中感应电流方向为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.答案:CD13.如图所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.圆盘在磁场中向右匀速平移D.匀强磁场均匀增加解析:只有当圆盘中的磁通量发生变化时才产生感应电流.当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时,圆盘中的磁通量不发生变化,不能产生感应电流,A、C错误;当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时,圆盘中的磁通量发生变化,会产生感应电流,B、D正确.答案:BD14.如图所示,矩形闭合线圈放置在水平薄板上,有一块U形磁铁置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度).当磁铁匀速向右通过线圈正下方时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )A.摩擦力方向一直向左B.摩擦力方向先向左后向右C.感应电流的方向为顺时针―→逆时针―→顺时针D.感应电流的方向为顺时针―→逆时针解析:由楞次定律的推论“来拒去留”可知平板对线圈的静摩擦力方向一直向左,A正确,B错误;根据楞次定律和右手定则可判得,感应电流的方向为顺时针―→逆时针―→顺时针.答案:AC。
2022届高考物理一轮复习课后限时集训25电磁感应现象楞次定律含解析

课后限时集训(二十五)(时间:40分钟)1.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd 沿纸面由位置1匀速运动到位置2。
则( )A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左D[导线框进入磁场时,cd边切割磁感线,由右手定则可知,电流方向为a→d→c→b→a,这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左,A错,D对;在导线框离开磁场时,ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动,同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a,这时安培力的方向仍然水平向左,B、C错。
]2.如图所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。
将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动( )A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断A[根据Φ=BS定性分析可知,磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大,a、b中产生同方向的感应电流,两环间有斥力作用,所以a、b将相互远离。
选项A正确。
]3.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,一端与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c向d,作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d向c,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,由右手定则可知将产生由a到b的感应电流,电流表的d端与a端相连,c端通过金属环与b端相连,则通过电流表的电流是由c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项正确。
2017高考物理一轮复习第9章电磁感应基础课时24电磁感应现象楞次定律(含解析)

第9章电磁感应基础课时24 电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1. (2016·河北正定模拟)如图1所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是( )图1A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置解析当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两个极,则要想观察到感应电流,M、N分别连接电源的两个极即可,故可知只有B项正确。
答案 B2. (2016·河南开封名校联考)奥斯特发现了电流能在周围产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验。
图2中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与灵敏电流表连接。
实验时未发现电流表指针偏转,即没有“磁生电”,其原因是( )图2A.线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小,电流表指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场解析电流表与线圈B构成闭合电路,当线圈中磁通量发生变化时,线圈中产生感应电动势,从而可出现感应电流。
由于线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场,所以线圈B中磁通量没有变化,电流表指针不偏转,D正确。
答案 D3.如图3所示,A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线,二者电流大小和方向都相同。
一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内,并且ab边保持与通电导线平行。
线圈从图中的位置1匀速向左移动,经过位置2,最后到位置3,其中位置2恰在A、B的正中间。
则下列说法中正确的是( )图3A.在位置2时,穿过线圈的磁通量为零B.在位置2时,穿过线圈的磁通量的变化率为零C.从位置1到位置3的整个过程中,线圈内感应电流的方向发生了变化D.从位置1到位置3的整个过程中,线圈受到的磁场力的方向先向右后向左解析磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数,故在位置2,磁通量为0,但磁通量的变化率不为0,A正确,B错误;1→2,磁通量减小,感应电流为逆时针方向,2→3,磁通量反向增大,感应电流仍为逆时针方向,C错误;由楞次定律知,线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动,方向总是向右,D错误。
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高考物理一轮复习第九章电磁感应现象楞次定律课时作业25(含解析)1.(2015·河北唐山一中调研)经过不懈的努力,法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象,他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池与开关,另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针.法拉第可观察到的现象有( )A.当合上开关,A线圈接通电流瞬间,小磁针偏转一下,随即复原B.只要A线圈中有电流,小磁针就会发生偏转C.A线圈接通后电流越大,小磁铁偏转角度也越大D.当开关打开,A线圈电流中断瞬间,小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转答案:A 解析:闭合开关瞬间,穿过线圈的磁通量增加,在线圈B中产生感应电流,电流的磁场使小磁针偏转;当线圈A中电流恒定,磁通量不变化,线圈B中不产生感应电流,磁针不偏转;当开关断开时,磁通量减少使B中又产生感应电流,使小磁铁偏转,但偏转方向相反,选项A正确.2.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接.下列说法中正确的是( )A.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.电键闭合后,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.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转答案:A 解析:电键闭合后,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,从而电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间,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;电键闭合后,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,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.3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B ,B 的方向与水平面夹角为30°,图中实线位置有一面积为S 的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置转到图中虚线位置,在此过程中磁通量的改变量大小为( )A .3-12BS B .BS C .3+12BS D .2BS 答案:C 解析:磁通量虽是标量,但有正负,如规定从图中b 面穿过a 面磁通量为正,则在 Ⅰ 位置时磁通量Φ1=BS sin 30°=12BS ,在 Ⅱ 位置时磁通量Φ2=-BS cos 30°=-32BS ,那么线圈从 Ⅰ 位置转到 Ⅱ 位置过程磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=-3+12BS .所以选C .4.如图所示,固定于水平面上的金属架abcd 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B 0,此时MN 到达的位置恰好使MbcN 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 随时间t 变化的示意图为( )A B C D答案:C 解析:要使回路中不产生感应电流,只有回路中磁通量不发生变化,由B 0l 2=Bl (l +vt ),得到B =B 0l l +vt,所以C 选项正确. 5.(2015·杭州统测训练)两根通电直导线M 、N 都垂直纸面固定放置,通过它们的电流方向如图所示,线圈L 的平面跟纸面平行,现将线圈从位置A 沿M 、N 连线的中垂线迅速平移到位置B ,则在平移过程中,线圈中的感应电流( )A.沿顺时针方向,且越来越小B.沿逆时针方向,且越来越大C.始终为零D.先顺时针,后逆时针答案:C 解析:根据直线电流周围磁场磁感线的分布特点可知,两直导线所产生的磁场强度方向与线圈平面平行,故线圈L中的磁通量始终为零,故感应电流始终为零,C正确.6.如图所示,铜制闭合线圈c被轻线竖直悬吊于天花板上,当金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨运动时(导轨电阻不计),下列说法正确的是( )A.ab向右做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引B.ab向左做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管排斥C.ab向右做减速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引D.ab向左做加速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引答案:C 解析:导体棒ab匀速切割磁感线时,螺线管中的电流不变,闭合线圈c中无感应电流,故闭合线圈c与螺线管之间无相互作用,A、B错误;导体棒ab减速运动切割磁感线,螺线管中的电流不断减小,穿过闭合线圈c的磁通量减小,二者相互靠近(线圈将被螺线管吸引),以阻碍磁通量的减小,C正确;导体棒ab加速运动切割磁感线,螺线管中的电流不断增大,穿过闭合线圈c中的磁通量增大,线圈将被螺线管排斥,以阻碍磁通量的增大,D错误.7.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A答案:A 解析:在线圈以OO′为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小,则感应电流产生的磁场垂直桌面向下,由右手定则可知感应电流方向为A→B→C→A;线圈以OO′为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加,则感应电流产生的磁场垂直桌面向上,由右手定则可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确.8.(多选)如图所示,线框abcd在无限大的匀强磁场中匀速平动时,关于线框有关情况的说法中正确的是( )A.无感应电流,ad端无电动势,电压表无示数B.无感应电流,ad端有电动势,电压表无示数C.有感应电流,ad端无电动势,电压表无示数D.如果线框放在光滑水平面上,则水平方向不需外力作用答案:BD 解析:线框匀速平动时,穿过回路的磁通量无变化,所以不产生感应电流,电压表指针不偏转,即无示数,但ad、bc切割磁感线产生电动势,B对.没有电流,不受安培力,线框匀速运动,不需要任何外力,D对.9.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向右滑动过程中,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,但因电源的极性未知,无法确定转动方向答案:B 解析:当P向右滑动时,电路总电阻减小,电路中的电流是增大的,两磁铁间的磁场增强,穿过闭合导体线圈的磁通量增大,线框中产生感应电流,受到安培力而发生转动,根据楞次定律,转动后应使穿过线圈的磁通量减小,故应沿顺时针转动.故应选B.10.置于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A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上,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.下列说法正确的是( )A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动B.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动答案:C 解析:由右手定则知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强.由楞次定律知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则知,ab棒中感应电流方向由a→b.由左手定则知,ab棒受的安培力方向向左,将向左运动.故A错;同理B、D错,C对.11.(多选)如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g答案:AD 解析:根据楞次定律的另一表述:感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因.本题中“原因”是回路中磁通量的增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以,P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g,应选A、D.12.(多选)如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速度释放,在圆环从a 摆向b的过程中( )A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流的方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案:AD 解析:圆环从位置a无初速度释放,在到达磁场分界线之前,穿过圆环向里的磁感线条数增加,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针,圆环经过磁场分界线时,穿过圆环向里的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为顺时针;圆环通过磁场分界线之后,穿过圆环向外的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针;因磁场在竖直方向分布均匀,圆环所受竖直方向的安培力平衡,故总的安培力始终沿水平方向.综上所述,A、D正确.13.(多选)如图甲所示,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中通有变化的电流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F N,则( )A.t1时刻F N>G,P有收缩的趋势B.t2时刻F N=G,此时穿过P的磁通量最大C.t3时刻F N=G,此时P中无感应电流D.t4时刻F N<G,此时穿过P的磁通量最小答案:AB 解析:t1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、收缩面积的趋势,选项A正确;t2时刻电流不变,线圈无感应电流,F N=G,磁通量为标量,故此时穿过P的磁通量不是最小,选项B正确;t3时刻电流为零,但电流从有到无,穿过线圈的磁通量发生变化,此时P中有感应电流,但磁感应强度为零,F N=G,选项C错误;t4时刻电流不变,线圈无感应电流,F N=G,磁通量为标量,故此时穿过P的磁通量不是最小,选项D错误.。