2021版高考物理一轮复习课时提升作业二十六电磁感应现象楞次定律(含解析)
2021年高考物理一轮复习课时作业26电磁感应现象楞次定律(含解析
2021年高考物理一轮复习课时作业26电磁感应现象楞次定律（含解析课时作业26 电磁感应现象楞次定律时间：45分钟一、单项选择题1．在下图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左右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是( )A．a、b两个环 C．a、c两个环B．b、c两个环 D．a、b、c三个环解析：当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流，A正确．答案：A2．如下图所示，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：C13.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：金属套环跳起的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的．线圈接在直流电源上，S闭合时，金属套环也会跳起；电源电压越高，线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈；若套环是非导体材料，则套环不会跳起．综上可知，A、B、C错误，D正确．答案：D4．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键按如图所示连接．下列说法中正确的是( )2感谢您的阅读，祝您生活愉快。
2021年高考物理一轮复习 26《电磁感应现象、楞次定律》试题
2021年高考物理一轮复习 26《电磁感应现象、楞次定律》试题1.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B 线圈与开关S、电流表G组成另一个回路(如图所示).通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是( )A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合与断开开关S的瞬间,电流表G中都没有感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流2.(xx·广东卷)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3.(xx·浙江六校联考)如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一个接有小灯珠的闭合多匝线圈，下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是（）A.闭合开关后小灯珠可能发光B.若闭合开关后小灯珠发光，则再将B线圈靠近A，则小灯珠更亮C.闭合开关瞬间，小灯珠才能发光D.若闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯珠可能会发光4.如图所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间,当螺线管中的电流逐渐减小时( )A.A环向左运动B.A环向右运动C.A环有扩张的趋势D.A环有收缩的趋势5.如图所示装置重现了当初法拉第的一个实验.下列说法中正确的是( )A.右边磁铁S极断开时,有感应电流从a至b通过检流计B.右边磁铁S极断开时,有感应电流从b至a通过检流计C.左边磁铁N极断开时,有感应电流从a至b通过检流计D.左边磁铁N极断开时,有感应电流从b至a通过检流计6.如图所示,A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线,二者中电流大小和方向都相同.一个矩形闭合金属线圈与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.下面的说法中正确的是( )A.在位置2这一时刻,穿过线圈的磁通量为零B.在位置2这一时刻,线圈内感应电流为零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保持不变7.两根通电直导线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8.如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入两板间,在下列几种情况下,电子将向M板偏转的有( )A.开关S接通的瞬间B.断开开关S的瞬间C.接通开关S后,变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D.接通开关S后,变阻器的滑动触头向左迅速滑动时9.(1)如图(1)所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,请将图中所缺的导线补接完整.(1)(2)已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成如图(2)所示电路,当条形磁铁按图中甲、乙、丙、丁四种情况运动时,以下判断正确的是.(2)A.甲图中电流表偏转方向向右B.乙图中磁铁下方的极性是N极C.丙图中磁铁的运动方向向下D.丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向10.如图所示,矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B=0.1T的足够大的匀强磁场中,线框ab 边长为10cm,bc边长为20cm,求:(1)线框在图示位置的磁通量;(2)以线框的ab边为轴,转过30°时,它的磁通量;(3)以通过b点的与线框平面垂直的线为轴,将线框平面逆时针转过60°,它的磁通量.参考答案1.解析:闭合与断开开关S的瞬间,对线圈B的磁通量没有影响.闭合开关S后,在增大电阻R 的过程中,通过线圈B的磁通量减小了,根据楞次定律可得:电流表G中有b→a的感应电流.B、D两项正确.答案:BD2.解析：磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A、B错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P中的下落时间比在Q中的长，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项C正确，选项D错误.答案：C3.解析：闭合开关后，A产生交变磁场，穿过B的磁通量发生变化，小灯珠通电后可能发光，选项A正确，选项C错误；闭合开关后再将B靠近A，穿过B的磁通量的变化率增大，产生的感应电动势增大，小灯珠更亮，选项B正确；闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，A中的电流减小，穿过B的磁通量的变化率减小，小灯珠不会发光，选项D错误. 答案：AB4.解析:A环所在处磁场的方向是水平的,安培力的方向总与磁场方向、电流方向垂直,故安培力要么指向圆心,要么沿半径方向背离圆心,不会出现左移或右移;当螺线管中的电流减小时,穿过A环的磁通量要减小,由于穿过A环的磁场有方向相反的两部分,故A环面积减小时,才能达到阻碍磁通量减小的目的.D项正确.答案:D5.解析:右边磁铁S极断开和左边磁铁N极断开,引起感应电流的原因是相同的,都是向右的磁通量减少,由楞次定律知,感应电流都是从a至b通过检流计.A、C两项正确.答案:AC6.解析:根据安培定则可知,位置1的合磁场方向垂直纸面向外,位置3的合磁场方向垂直纸面向里,线圈在位置2时合磁通量为零,但磁通量是在变化的,感应电流不为零,A项正确,B项错;由楞次定律知,从位置1到位置3的整个过程中,线圈内感应电流的方向均为逆时针方向,C项错;电磁感应过程中线圈始终受到磁场阻力的作用,D项正确.答案:AD7.解析：根据直线电流周围磁场磁感线的分布特点.线圈L中的磁通量始终为零，故感应电流始终为零.答案：C8.解析:电子向M板偏转,则要求M板电势高,金属板中应产生上正下负的感应电动势,上部线圈中有由下向上的电流,该电流的磁场方向向下,而下部线圈的电流产生的磁场方向向上,由楞次定律知,下部线圈中的磁场应变大,即开关S接通的瞬间或接通S后,变阻器的滑动触头向左迅速滑动时,A、D两项正确.答案:AD9.解析:(1)上方小线圈为原线圈,应该与电源相接,下方线圈与电流表相接.如答案图所示.(2)根据楞次定律可知,甲图中感应电流从电流表“+”接线柱流入,指针向“+”接线柱偏转,A项正确;乙图中指针向“-”接线柱偏转,感应电流从电流表“-”接线柱流入,是磁通量减小引起的,故磁铁下方的极性是N极,B项正确;丙图中指针向“+”接线柱偏转,电流从“+”接线柱流入,是磁通量减小引起的,磁铁应向上运动,C项错;丁图中电流从“+”接线柱流入,是磁通量减小引起的,线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向,D项正确.答案:(1)如图所示.(2)ABD10.解析:(1)在题设条件下,磁通量等于磁通密度B与磁场中线圈面积(不是整个线圈的面积)的乘积,Φ1=BS=B·ab·bc=0.1×0.1××0.2Wb=1.0×10-3Wb.(2)将视图改画成如图甲所示,线圈在磁场中的投影面积与(1)一样,所以甲Φ2=Φ1=1.0×10-3Wb.(3)按题意作出示意图如图乙所示,旋转后,整个线框恰好全部进入磁场区,这时有Φ2=BS=B·ab·bc=2.0×10-3Wb.乙答案:(1)1.0×10-3Wb (2)1.0×10-3Wb(3)2.0×10-3Wb_37374 91FE 釾fu23533 5BED 寭 ;z20576 5060 偠540862 9F9E 龞25403 633B 挻33887 845F 葟。
2021高考物理一轮复习第10章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业含解析2021032223
第1讲电磁感应现象楞次定律1．(2020·某某某某一模)在安培时代，关于验证“电磁感应效应”设想的实验中，下列不属于电流磁效应的是( )A．把闭合线圈放在变化的磁场中，闭合线圈中产生感应电流B．把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方，磁针发生了偏转C．把通有同向电流的两根导线平行放置，发现两根通电导线相互吸引D．把磁针放在通电螺线管中，磁针发生了偏转A[本题考查电流的磁效应问题。
把闭合线圈放在变化的磁场中，闭合线圈中产生感应电流，属于电磁感应(磁生电)实验，不属于电流磁效应，此题选择A。
]2．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。
]3．(2017·某某卷·1)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∶1A[根据Φ＝BS，S为有磁场的与磁场垂直的有效面积，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，选项A正确。
]4.(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( )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CD[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，面积增大了，说明磁场在逐渐减弱。
2021版物理名师讲练大一轮复习方略课时提升作业： 二十六 电磁感应现象 楞次定律
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课时提升作业
二十六电磁感应现象楞次定律
(建议用时40分钟)
1.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动
C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动
D.将开关突然断开的瞬间
【解析】选A。
线圈中通以恒定的电流时,线圈中产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,选项A正确;通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈中产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,产生感应电流,选项B错误;通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动时,。
高考物理一轮复习课时规范练32 电磁感应现象 楞次定律(含答案)
课时规范练32电磁感应现象楞次定律基础对点练1.(楞次定律的应用)如图所示,长直导线中通有向右的电流I,线圈①与直导线垂直放置于其正下方,线圈②中心轴线与直导线重合,线圈③直径与直导线重合,线圈④与直导线共面放置于其正下方。
在电流I均匀增大的过程中()A.从左向右看,线圈①中产生顺时针方向的电流B.从左向右看,线圈②中产生逆时针方向的电流C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流2.(磁感应强度与磁通量)(2023山东模拟)磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极(N极或S极)的粒子,它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布,目前科学家还没有证实磁单极子的存在。
若自然界中存在磁单极子,以其为球心画出两个球面1和2,如图所示,a点位于球面1上,b点位于球面2上,则下列说法正确的是()A.a点比b点的磁感应强度大B.a点比b点的磁感应强度小C.球面1比球面2的磁通量大D.球面1比球面2的磁通量小3.(电磁感应现象)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。
下图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4.(电磁感应现象)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。
要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有()A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动5.(楞次定律的理解和应用)两根互相垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上,两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上,两线圈的圆心到两导线的距离都相等。
2021届高考(一轮)物理：电磁感应含答案
2021届高考（一轮）物理：电磁感应含答案**电磁感应**一、选择题1、矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示。
磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()甲乙A．从0～t1时间内，导线框中电流的方向为a→b→c→d→aB．从0～t1时间内，导线框中电流越来越小C．从0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为a→d→c→b→aD．从0～t2时间内，导线框bc边受到的安培力越来越大2、（双选）如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计．下列说法正确的是()A．此时AC两端电压为U AC＝2BL vB．此时AC两端电压为U AC＝2BL v R0 R0＋rC．此过程中电路产生的电热为Q＝Fd－12m v2D．此过程中通过电阻R0的电荷量为q＝2BLdR0＋r3、如图所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是()A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流4、（双选）如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后熄灭C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a5、(多选)如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。
一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。
重力加速度大小为g。
下列说法正确的是()A．金属球会运动到半圆轨道的另一端B．由于金属球没有形成闭合电路，所以金属球中不会产生感应电流C．金属球受到的安培力做负功D．系统产生的总热量为mgR6、(多选)如图所示，一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动，OA＝2OC＝2L，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，金属棒转动的角速度为 ω、电阻为r ，内、外两金属圆环分别与C 、A 良好接触并各引出一接线柱与外电阻R 相接(没画出)，两金属环圆心皆为O 且电阻均不计，则( )A ．金属棒中有从A 到C 的感应电流B ．外电阻R 中的电流为I ＝3BωL 22(R ＋r)C ．当r ＝R 时，外电阻消耗功率最小D ．金属棒AC 间电压为3BωL 2R 2(R ＋r)7、(多选)如图所示，边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B ＝kt(常量k>0)。
【师说】2021高考物理一轮温习 电磁感应现象 楞次定律课后练习（2021新题，含解析）(1)
课时训练26电磁感应现象楞次定律一、选择题1．在物理学进展的进程中，有许多伟大的科学家做出了奉献．关于科学家和他们的奉献，以下说法正确的选项是( )A．安培第一提出了磁场对运动电荷的作使劲公式B．法拉第依照小磁针在通电导线周围的偏转发觉了电流的磁效应C．楞次发觉了电磁感应现象，并研究得出了判定感应电流方向的方式——楞次定律D．法国物理学家库仑利用扭秤实验发觉了电荷之间的彼此作用规律——库仑定律解析洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作使劲公式，A错．奥斯特发觉了电流的磁效应，B错．法拉第发觉了电磁感应现象，C错．库仑利用扭秤发觉了电荷之间的彼此作用规律，D正确．答案D2．电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下图．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的进程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情形是( )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，下极板带正电解析原磁场方向向下，在N极接近线圈上端的进程中，磁通量增大；由楞次定律可知，感应电流磁场的方向与原磁场方向相反，即向上，由安培定那么确信感应电流的方向是从b经R到a，下极板带正电，故D项对．答案D3.如图，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如下图的电路．假设将滑动变阻器的滑片P向下滑动，以下表述正确的选项是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大解析通过螺线管b的电流如下图，依照右手螺旋定那么判定出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，依照楞次定律，a线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定那么可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A选项错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B选项错误；依照楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a缩小，线圈a对水平桌面的压力增大，C选项错误，D选项正确．答案D4.[2014·宁波期末]如下图，矩形线框在磁场内做的各类运动中，能够产生感应电流的是( )解析依照产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生转变才能产生感应电流，只有选项B正确．答案B5.如下图，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的无穷宽的匀强磁场中，以下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将金属圆盘等效为同心金属环拼合而成，当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动时，磁通量发生转变，各环中有感应电流，那么B正确；同理可得，D正确．答案BD6．两根彼此平行的滑腻金属导轨水平放置于如下图的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD能够自由滑动．当AB以速度v向右运动时，以下说法中正确的选项是( )A．开始一段时刻，导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．开始一段时刻，导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．开始一段时刻，磁场对导体棒CD的作使劲向左D．最终两导体棒速度相等，电流为零解析利用楞次定律．两个导体棒与两根金属导轨组成闭合回路，分析出开始一段时刻磁通量增加，结合安培定那么判定回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B，最后依照左手定那么进一步确信CD的受力方向向右，CD 棒加速，AB受力方向向左，AB棒减速，最后两棒速度相等，电路中磁通量不变，电流为零．答案BD7.如下图，在平面上有两条彼此垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴组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转变情形相同，电流方向如下图，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情形是( )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那么判定磁场方向如下图，故线圈a、c中有电流．再依照楞次定律可知线圈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BC8．如下图，四根等长的铝管和铁管(其中C中铝管不闭合，其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内，别离将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放，忽略空气阻力，那么以下关于磁铁和铁块穿过管的运动时刻的说法正确的选项是( )A ．tA>tB ＝tC ＝tD B ．tC ＝tA ＝tB ＝tDC ．tC>tA ＝tB ＝tD D ．tC ＝tA>tB ＝tD解析 当磁铁穿过闭合的金属管时，会因穿过闭合的金属管的磁通量发生转变而产生感应电流，依照楞次定律可知感应电流又阻碍引发感应电流的磁通量的转变，从而阻碍了磁铁的通过，而铁块或不闭合的金属管，无感应电流产生，也就没有这种阻碍作用，从而可知，选项A 正确．答案 A9．如下图，欲使原先静止的ab 杆向右移动，cd 杆应( )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 欲使原先静止的ab 杆向右移动，依照左手定那么，ab 杆与线圈L1组成的回路中必需产生沿逆时针方向的感应电流，再依照楞次定律可知，铁芯中或有沿逆时针方向增强的磁场，或有沿顺时针方向减弱的磁场，再依照右手定那么和法拉第电磁感应定律，可判定cd 杆向右加速运动或向左减速运动．答案 BD10．如下图，金属棒ab 、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab 在匀强磁场B 中沿导轨向右运动，那么( )A ．ab 棒不受安培力作用B ．ab 棒所受安培力的方向向右C ．ab 棒向右运动速度越大，所受安培力越大D ．螺线管产生的磁场，A 端为N 极解析 金属棒ab 沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，A 、B 错误．金属棒ab 沿导轨向右运动时，产生的感应电动势E ＝Blv ，回路中的感应电流I ＝E R ，金属棒ab 所受安培力F ＝BIl ＝B2l2v R，C 正确．依照右手定那么可知，流过金属棒ab 的感应电流的方向是从b 流向a ，因此流过螺丝管的电流方向是从A 端抵达B 端，依照右手螺旋定那么可知，螺线管的A 端为S 极，D 错误．答案C11．如图是生产中经常使用的一种延时继电路的示用意，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两头接在一路，组成一个闭合回路．以下说法中正确的选项是( )A．闭合开关S时，B中产生图示方向的感应电流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，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时刻D．断开开关S时，弹簧K当即将衔铁D拉起解析闭合开关S时，由楞次定律，B中产生与图示方向相反的感应电流，选项A错误，B正确．断开开关S 时，B中磁通量转变产生感应电流，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时刻，选项C正确，D错误．答案BC二、非选择题12.[2013·上海卷]演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如下图．第一将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针________(填“有\”或“无\”)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________(填“有\”或“无\”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针________(填“有\”或“无\”)偏转．解析线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生转变，会产生感应电流，屏幕上的电流指针有偏转；线圈竖直放置和水平放置，从东向西移动时，穿过线圈的磁通量不发生转变，可不能产生感应电流，屏幕上的电流指针没有偏转．答案有无无13.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匀速通过磁场区域，如下图，从ab进入磁场开始计时．(1)画出穿过线框的磁通量随时刻转变的图象；(2)判定线框中有无感应电流．假设有，请判定出感应电流的方向；假设无，请说明理由．解析 线框穿过磁场的进程可分为三个时期：进入磁场时期(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动时期(ab 、cd 两边均在磁场中)、离开磁场时期(只有cd 边在磁场中)．(1)①线框进入磁场时期：t 为0～l v，线框进入磁场中的面积与时刻成正比，即 S ＝lvΔt1故Φ＝BS ＝BlvΔt1Δt1＝l v时，Φ＝Bl2 ②线框在磁场中运动时期：t 为l v ～2l v ，线框中的磁通量为Φ＝Bl2，维持不变，此进程Δt2＝l v. ③线框离开磁场时期：t 为2l v ～3l v，线框中的磁通量均匀减小，即Φ＝Bl(l －vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3 当t ＝3l v 时，Δt3＝l v，Φ＝0. 因此，穿过线框的磁通量随时刻的转变图象如下图．(2)线框进入磁场时期，穿过线框的磁通量增加，线框中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向．线框在磁场中运动时期，穿过线框的磁通量维持不变，无感应电流产生．线框离开磁场时期，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，感应电流方向为顺时针方向．答案 观点析14.如下图，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，现在MN 抵达的位置使MDEN 组成一个边长为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 应如何随时刻t 转变？请推导出这种情形下B 与t 的关系式．解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生转变在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，现在磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.答案B＝B0ll＋vt。
【优化方案】高考物理新一轮复习 课后达标检测26 电磁感应现象 楞次定律(含解析)
第九章电磁感应课后达标检测26 电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1．如图所示，能产生感应电流的是( )2．(2014·东营模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接．下列说法中正确的是( )A．开关闭合后，线圈A插入或拔出时都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．开关闭合后，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．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转3．如图所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向竖直向上，则此时磁场的运动可能是( )A．水平向右平动 B．水平向左平动C．竖直向上平动D．竖直向下平动4．(原创题)2013年11月中旬，辽宁号航母顺利结束了舰载机海上试验试飞和训练任务，J—15舰载战机在我国北海(北纬31°附近)上空盘旋，由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( )A．低 B．高C．相等 D．以上情况都有可能5．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( )A．a端聚积电子B ．b 端聚积电子C ．金属棒内电场强度等于零D ．a 端电势低于b 端电势6．(2014·绍兴模拟)如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是( )A ．向左摆动B ．向右摆动C ．保持静止D ．无法判定7．如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示．在0～T 2时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是( )A ．0～T 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B ．0～T 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C ．0～T 时间内线框受安培力的合力向左D ．0～T 2时间内线框受安培力的合力向右，T 2～T 时间内线框受安培力的合力向左 ☆8.如图所示的装置中，cd 杆原来静止，当ab 杆做如下哪种运动时，cd 杆将向右移动( )A ．向右匀速运动B ．向右减速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动二、多项选择题 9.两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10.(2014·南京模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动11.如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是( )A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．Ff一直向左12．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gD．磁铁的加速度小于g☆13.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FN，则( )A ．t1时刻FN>G ，P 有收缩的趋势B ．t2时刻FN ＝G ，此时穿过P 的磁通量最大C ．t3时刻FN ＝G ，此时P 中无感应电流D ．t4时刻FN<G ，此时穿过P 的磁通量最小三、非选择题14．(2012·高考上海卷)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G 与线圈L 连接，如图所示．已知线圈由a 端开始绕至b 端；当电流从电流计G 左端流入时，指针向左偏转．(1)将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为__________(填：“顺时针”或“逆时针”)．(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为__________(填：“顺时针”或“逆时针”)．第九章课后达标检测261．[解析]选B.根据产生感应电流的条件：A 中，电路没闭合，无感应电流；B 中，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C 中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D 中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流．2．A 3.A4．[解析]选B.北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，由飞行员的角度看均为左侧机翼电势较高．5．B6．[解析]选A.条形磁铁突然插入线圈时，由楞次定律可判定线圈中产生瞬间电流给平行金属板充电，左板带正电，右板带负电，小球在电场力作用下向左摆动，故A 正确．7．[解析]选A.0～T 2时间内，电流i 在减小，闭合线框内的磁通量必然在向里减小，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向，则0～T 2时间内线框受安培力的合力应向左；同理，可以判断在T 2～T 时间内，电流i 在反向增大，闭合线框内的磁通量必然在向外增大，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向，故A项对、B项错；而且T～T时间内线框受安培力的合力应向右，C、D错误．28．[解析]选D.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保持静止，A不正确；ab向右减速运动时，L1中的磁通量向上减小，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向下，故通过cd的电流方向向上，cd 向左移动，B错误；同理得C不正确，D正确．9．[解析]选BD.利用楞次定律，两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础，再判断CD 内的电流方向，最后根据左手定则进一步确定CD的受力方向，经过比较可得正确答案．10．[解析]选AB.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到BC边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到A点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D错误．11．[解析]选AD.条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈中磁通量先增大后减小，由楞次定律中“来拒去留”关系可知A、D正确，B、C错误．12．[解析]选AD.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AD. 13．[解析]选AB.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，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，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，FN＝G，选项C错误；t4时刻电流不变，线圈无感应电流，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项D错误．14．[解析](1)根据楞次定律，线圈的磁场上端为N极，下端为S极，又由于指针向左偏转，所以线圈中的电流方向为从b到a，由右手螺旋定则知，俯视线圈时，从a到b，线圈的绕向为顺时针．(2)根据楞次定律，线圈的磁场上端为N极，下端为S极，又由于指针向右偏转，所以线圈中的电流方向为从a到b，由右手螺旋定则知，俯视线圈时，从a到b，线圈的绕向为逆时针．[答案](1)顺时针(2)逆时针。
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电磁感应现象楞次定律(建议用时40分钟)1.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将开关突然断开的瞬间【解析】选A。
线圈中通以恒定的电流时,线圈中产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,选项A正确;通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈中产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,产生感应电流,选项B错误;通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化,则回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,产生感应电流,选项C错误;将开关突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,选项D错误。
【加固训练】(多选)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。
某同学如下操作中均发现电流表的指针发生偏转,用法拉第总结的五种引起感应电流的方法,对产生的原因描述正确的是( )A.闭合与打开开关均发现指针偏转,是变化的电流引起的B.闭合开关,线圈A向上拔出与向下插入,指针偏转,是运动的恒定电流引起的C.闭合开关,线圈A中的铁芯拔出与插入,指针偏转是变化的电流引起的D.闭合开关,移动滑动变阻器滑片,指针偏转的原因是运动的恒定电流引起的【解析】选A、B。
开关闭合或断开瞬间,线圈A内的变化电流,导致线圈B内的磁通量在变化,导致闭合线圈B中产生感应电动势,从而产生感应电流,电流表指针发生偏转,故A正确;闭合开关,线圈A向上拔出与向下插入,线圈A中的电流虽恒定,但因运动导致线圈B内的磁通量在变化,导致闭合线圈中产生感应电动势,从而产生感应电流,电流表指针发生偏转,故B正确,C错误;开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,线圈A中的电流变化,从而导致线圈B内的磁通量发生变化,电流表指针发生偏转,故D错误。
2.(多选)(2019·温州模拟)如图所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是 ( )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A、D。
选项A和D所描述的情况中,线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A 情况下S增大,D情况下S减小),穿过线框的磁通量均改变,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所描述的情况中,线框中的磁通量均不改变,不会产生感应电流,故A、D正确。
3.(多选)如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中。
若因磁场的变化使杆ab向右运动,则磁感应强度( )A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大D.方向向上并减小【解析】选A、D。
因磁场变化,发生电磁感应现象,杆ab中的感应电流受磁场力的作用向右运动,使得回路的磁通量有增加的趋势,说明原磁场必定减弱,即磁感应强度正在减小,与方向无关,因此选A、D。
4.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,有一磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过导轨平面,且与竖直方向的夹角为θ。
在下列各过程中,一定能在导轨与导体棒构成的回路里产生感应电流的是( )A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ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(0°<θ<90°)【解析】选A。
设回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BScosθ,若要使回路中产生感应电流,则需使磁通量Φ发生变化。
对A选项,S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,A正确;对B 选项,B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误;对C选项,S减小,B增大,Φ可能不变,C错误;对D选项,S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,Φ可能不变,D错误。
故只有A正确。
5.如图,两上下平行的圆形线圈同轴放置,先闭合开关S,然后再打开。
在闭合与打开的两个瞬间,由上向下观察,上方线圈中产生的感应电流( )A.都沿逆时针方向B.都沿顺时针方向C.闭合时沿逆时针方向,打开时沿顺时针方向D.闭合时沿顺时针方向,打开时沿逆时针方向【解析】选C。
闭合时,下方线圈中电流为顺时针方向,根据安培定则穿过上方线圈的磁场方向向下,磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向反向,由安培定则判断感应电流为逆时针方向;打开时,穿过上方线圈的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由安培定则得上方线圈中的感应电流沿顺时针方向;故C项正确,A、B、D项错误。
【加固训练】(多选)如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。
两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。
以下说法正确的是( )A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止【解析】选A、B。
P向右摆动的过程中,线圈平面内从右往左的磁通量减小,根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向(从右向左看),所以A项正确;根据P中产生的感应电流流过Q 线圈方向也是顺时针(从右向左看),根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动,所以B项正确,C项错误;若用手左右摆动Q,线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流,线圈P中会有电流通过,在磁场中,会受到安培力而运动,所以D项错误。
6.(多选)闭合的铝环竖直放置,在其右侧的轴线上水平放置一小磁针,小磁针可在水平方向上自由运动,下列说法正确的是 ( )A.如果铝环向右运动,则小磁针沿水平方向向右运动B.如果铝环向右运动,则小磁针沿水平方向向左运动C.如果铝环垂直轴线向上运动,则小磁针沿水平方向向右运动D.如果铝环垂直轴线向上运动,则小磁针沿水平方向向左运动【解析】选A、D。
如果铝环向右运动,则穿过铝环的磁通量向左增加,则感应电流的磁场向右,从左向右看铝环中的感应电流沿顺时针方向,则铝环的右侧相当于N极,则小磁针沿水平方向向右运动,A正确,B错误;如果铝环垂直轴线向上运动,则穿过铝环的磁通量向左减少,则感应电流的磁场向左,从左向右看铝环中的感应电流沿逆时针方向,则铝环的左侧相当于N极,则小磁针沿水平方向向左运动,C错误,D正确。
7.某教室墙上有一朝南的钢窗,当把钢窗左侧向外推开时,下列说法项正确的是( )A.穿过窗框的地磁场的磁通量变大B.穿过窗框的地磁场的磁通量不变C.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是逆时针D.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是顺时针【解析】选C。
地磁场由南向北,当朝南的钢窗向外推开后,窗框平面与磁场平行,没有磁感线穿过窗框平面,穿过窗框的磁通量为0。
根据楞次定律,穿过窗框的磁通量减小时,产生的感应电流的方向为逆时针,故选项A、B、D项错误,C项正确。
8.(多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。
当固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去。
现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<ρ铝。
则合上开关S的瞬间( )A.从右侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射D.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射【解析】选B、C、D。
线圈中电流为左侧流入,磁场方向为向右,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,感应电流由右侧看为顺时针,A错误;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,B正确;若环放在线圈右方,根据“来拒去留”可得,环将向右运动,C正确;电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出,D正确。
【加固训练】(多选)如图所示,一根长导线弯成如图abcd的形状,在导线框中通以直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面内,当电流I增大时,下列说法中正确的是( )A.金属环P中产生逆时针方向的电流B.橡皮筋的长度增大C.橡皮筋的长度不变D.橡皮筋的长度减小【解析】选A、B。
导线框中的电流所产生的磁场在金属环P内的磁通量方向垂直于纸面向里,当电流I增大时,金属环P中的磁通量向里且增大,由楞次定律和安培定则可知金属环P 中产生逆时针方向的感应电流,故A正确;根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下,并且随电流I的增大而增大,所以橡皮筋会被拉长,故B正确,C、D错误。
9.(2019·金华模拟)如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,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的转动情况是( )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】选A。
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。
10.(多选)如图所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与“U”形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内,当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法正确的是( )A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大C.在t1～t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D.在t1～t2时间内,金属圆环L有收缩的趋势【解析】选B、D。
当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,在导线框cdef 内产生感应电动势和感应电流。
在t1时刻,感应电流为零,金属圆环L内的磁通量为零,A项错误;在t2时刻,感应电流最大,金属圆环L内的磁通量最大,B项正确;由楞次定律知在t1～t2时间内,导线框cdef内产生逆时针方向的感应电流,感应电流逐渐增大,金属圆环L内的磁通量增大,根据楞次定律知金属圆环L内有顺时针方向的感应电流,C项错误;在t1～t2时间内,金属圆环L有收缩的趋势,D项正确。