2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 基礎(chǔ)課1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律訓(xùn)練（含解析）教科版.doc

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基礎(chǔ)課1　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 選擇題(1～8題為單項(xiàng)選擇題，9～14題為多項(xiàng)選擇題) 1．(2017杭州模擬)如圖1所示，勻強(qiáng)磁場垂直圓形線圈指向紙內(nèi)，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形，且線圈仍處在原先所在平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中(　　) 圖1 A．線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流 B．線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流 C．線圈中感應(yīng)電流方向無法判斷 D．線圈中無感應(yīng)電流 解析　周長一定時(shí)，圓形的面積最大。本題線圈面積變小，磁通量變小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由楞次定律可知線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流。故A正確。 答案　A 2．如圖2所示，導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線幾乎在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當(dāng)導(dǎo)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線時(shí)，線框中感應(yīng)電流的方向是(　　) 圖2 A．先abcd，后dcba，再abcd B．始終dcba C．先dcba，后abcd，再dcba D．先abcd，后dcba 解析　當(dāng)導(dǎo)線框從直導(dǎo)線左邊向直導(dǎo)線靠近時(shí)，穿過導(dǎo)線框的磁感線是向外的且磁通量增加，由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向是dcba。當(dāng)導(dǎo)線框在直導(dǎo)線右邊遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí)，穿過導(dǎo)線框的磁感線是向里的且磁通量減小，由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向還是dcba。在導(dǎo)線框跨越直導(dǎo)線過程中，導(dǎo)線框的ab邊和dc邊均切割磁感線，由右手定則可得ab邊感應(yīng)電流的方向從a到b，cd邊感應(yīng)電流的方向從c到d，而ad、bc邊不切割磁感線，因此，回路中相當(dāng)于有兩個(gè)電源串聯(lián)，回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd。選項(xiàng)C正確。 答案　C 3．如圖3，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向 (　　) 圖3 A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 解析　 因?yàn)閷?dǎo)線MN靠近ab，由圖可知，線圈中等效合磁場為垂直紙面向里，當(dāng)MN中電流減小時(shí)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減小，故線圈向右運(yùn)動(dòng)，所受安培力的合力向右，故只有B項(xiàng)正確。 答案　B 4．如圖4所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)組成閉合回路。在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A。不計(jì)鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦。則下列情況中銅環(huán)A會(huì)向右運(yùn)動(dòng)的是(　　) 圖4 A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P向右勻速移動(dòng) C．通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速移動(dòng) D．開關(guān)突然斷開的瞬間 解析　銅環(huán)A向右運(yùn)動(dòng)，說明穿過A的磁通量在增加，繞在鐵芯上的線圈中的電流在增大，故選項(xiàng)C正確。 答案　C 5．(2016河南開封名校聯(lián)考)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能在周圍產(chǎn)生磁場，法拉第認(rèn)為磁也一定能生電，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。圖5中環(huán)形物體是法拉第使用過的線圈，A、B兩線圈繞在同一個(gè)鐵環(huán)上，A與直流電源連接，B與靈敏電流表連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)未發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，即沒有“磁生電”，其原因是(　　) 圖5 A．線圈A中的電流較小，產(chǎn)生的磁場不夠強(qiáng) B．線圈B中產(chǎn)生的電流很小，電流表指針偏轉(zhuǎn)不了 C．線圈A中的電流是恒定電流，不會(huì)產(chǎn)生磁場 D．線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場 解析　電流表與線圈B構(gòu)成閉合電路，當(dāng)線圈中磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而可出現(xiàn)感應(yīng)電流。由于線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場，所以線圈B中磁通量沒有變化，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，D正確。 答案　D 6.如圖6所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的通有恒定電流的螺線管沿線圈中線AB正上方水平快速通過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力N及在水平方向的運(yùn)動(dòng)趨勢，下列說法中正確的是(　　) 圖6 A．N先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向左 B．N先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢先向右后向左 C．N先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢先向左后向右 D．N先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向右 解析　通電螺線管從線圈正上方快速通過時(shí)，通過線圈的磁通量先增大后減小。當(dāng)通過線圈磁通量增大時(shí)，為阻礙其增大，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢；當(dāng)通過線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢總是向右，D正確。 答案　D 7．如圖7所示，線圈ABCD固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向外。當(dāng)磁場變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)線圈AB邊受安培力方向水平向右且恒定不變，則磁場的變化情況可能是圖中的(　　) 圖7 答案　D 8．在一空間有方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場，如圖8所示，垂直紙面向外的磁場分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，垂直紙面向里的磁場分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域，該平面內(nèi)有一半徑為b(b>a)的圓形線圈，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度大小開始減小到，則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為(　　) 圖8 A.πB(b2－a2) B．πB(b2－2a2) C．πB(b2－a2) D.πB(b2－2a2) 解析　 計(jì)算磁通量Φ時(shí)，磁感線既有垂直紙面向外的，又有垂直紙面向里的，所以可以取垂直紙面向里的方向?yàn)檎较?。磁感?yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)線圈磁通量Φ1＝πB(b2－a2)－πBa2，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為時(shí)線圈磁通量Φ2＝πB(b2－a2)－πBa2，因而該線圈磁通量的變化量的大小為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝πB(b2－2a2)，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 9．如圖9所示，矩形線框abcd由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是(　　) 圖9 A．向右平動(dòng)(ad邊還沒有進(jìn)入磁場) B．向上平動(dòng)(ab邊還沒有離開磁場) C．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場) D．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過90) 解析　選項(xiàng)A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案　AD 10．(2017景德鎮(zhèn)模擬)如圖10所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) 圖10 A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 解析　Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針，B正確；由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯(cuò)誤。 答案　BC 11．如圖11所示，矩形線框abcd通過導(dǎo)體桿搭接在金屬導(dǎo)軌EF和MN上，整個(gè)裝置放在方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接有定值電阻R。當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下面說法正確的是(　　) 圖11 A．R中無電流 B．R中有電流，方向?yàn)镋→M C．a(chǎn)b中無電流 D．a(chǎn)b中有電流，方向?yàn)閎→a 解析　由于線框向右運(yùn)動(dòng)，所以ab兩端和dc兩端存在著相同大小的電勢差，ab中有電流，方向?yàn)閎→a，cd中也有電流，方向?yàn)閏→d，回路內(nèi)有電流，R中電流方向?yàn)镋→M，B、D正確。 答案　BD 12．如圖12所示，虛線矩形abcd為勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是 (　　) 圖12 答案　AD 13. (2015山東理綜，17)如圖13所示，一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場，圓盤開始減速．在圓盤減速過程中，以下說法正確的是(　　) 圖13 A．處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高 B．所加磁場越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng) C．若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D．若所加磁場穿過整個(gè)圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 解析　由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項(xiàng)A正確；根據(jù)E＝BLv可知所加磁場越強(qiáng)，則感應(yīng)電動(dòng)勢越大，感應(yīng)電流越大，產(chǎn)生的阻礙圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的安培力越大，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若所加磁場穿過整個(gè)圓盤，則圓盤中無感應(yīng)電流，不產(chǎn)生安培力，圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。 答案　ABD 14．(2016自貢市二診)如圖14甲所示為放在同一水平面內(nèi)的兩個(gè)閉合同心圓形線圈A、B，線圈A中通入如圖乙所示的電流，t＝0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示)，則下列說法中正確的是(　　) 圖14 A．在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈B有擴(kuò)張的趨勢 B．在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里 C．在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流 D．在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈B有收縮的趨勢 解析　在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈A中的電流為逆時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外且是增大的，由此可判定線圈B中的電流為順時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，線圈A、B中電流方向相反，相互排斥，線圈B有擴(kuò)張趨勢，故A、B正確；在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈A中的電流為順時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里且是減小的，線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，線圈A、B相互吸引，線圈B有收縮的趨勢，C錯(cuò)誤，D正確。 答案　ABD