（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第21講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律夯基提能作業(yè)本.docx

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第21講電磁感應(yīng)現(xiàn)象A組基礎(chǔ)題組1.在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是()A.將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化B.在一通電線(xiàn)圈旁放置一連有電流表的閉合線(xiàn)圈,然后觀察電流表的變化C.將一房間內(nèi)的線(xiàn)圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈,分別接電源和電流表,在給線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化答案D將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路,因線(xiàn)圈中的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,故不能觀察到感應(yīng)電流,選項(xiàng)A不符合題意;在一通電線(xiàn)圈旁放置一連有電流表的閉合線(xiàn)圈時(shí),如果通電線(xiàn)圈通以恒定電流,產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),則在另一線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項(xiàng)B不符合題意;在線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表時(shí),磁通量已不再變化,因此也不能觀察到感應(yīng)電流,選項(xiàng)C不符合題意;繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈,在給一個(gè)線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化,使穿過(guò)另一線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,因此,能觀察到感應(yīng)電流,選項(xiàng)D符合題意。2.如圖所示,矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd處于豎直面內(nèi),直導(dǎo)線(xiàn)MN與bc邊平行且與線(xiàn)框平面共面,并通以向上的電流i,則以下情況不能使線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.線(xiàn)框以直導(dǎo)線(xiàn)MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B.線(xiàn)框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.線(xiàn)框沿線(xiàn)框平面向右平移D.增大直導(dǎo)線(xiàn)中的電流i答案A通電直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感線(xiàn)是以直導(dǎo)線(xiàn)為圓心的同心圓,線(xiàn)框以直導(dǎo)線(xiàn)MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量減小,線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;讓線(xiàn)框沿線(xiàn)框平面向右平移,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小,線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;增大直導(dǎo)線(xiàn)中的電流i,磁場(chǎng)增強(qiáng),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量增大,線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。3.如圖所示,在條形磁鐵外面套一圓環(huán),當(dāng)圓環(huán)從磁鐵的N極向下平移到S極的過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量如何變化()A.逐漸增加B.逐漸減少C.先逐漸增加,后逐漸減少D.先逐漸減少,后逐漸增大答案C條形磁鐵外部?jī)蓸O處磁場(chǎng)最強(qiáng),而中間位置磁場(chǎng)最弱,穿過(guò)圓環(huán)的總磁通量的大小變化可通過(guò)條形磁鐵內(nèi)外磁感線(xiàn)條數(shù)的差值來(lái)表示,即在兩極處磁通量最小,而在中間時(shí)磁通量最大,所以圓環(huán)由N極向下平移到S極的過(guò)程中,磁通量先逐漸增大后逐漸減小,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。4.如圖所示,閉合線(xiàn)圈abcd水平放置,其面積為S,匝數(shù)為n,線(xiàn)圈與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B夾角為=45?，F(xiàn)將線(xiàn)圈以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90,則線(xiàn)圈在初、末位置磁通量的改變量的大小為()A.0B.2BSC.2nBSD.無(wú)法計(jì)算答案B設(shè)初位置時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為正,則初位置時(shí)1=BS sin =22BS,末位置時(shí) 2=-BS cos =-22BS,則初、末位置磁通量的改變量的大小=|2-1|=2BS,故B正確。5.如圖所示,磁場(chǎng)方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)。將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速度釋放,圓環(huán)擺到右側(cè)最高點(diǎn)b,不計(jì)空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中()A.感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針?lè)较?再順時(shí)針?lè)较?后逆時(shí)針?lè)较駼.感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針?lè)较駽.安培力方向始終與速度方向相反D.安培力方向始終沿水平方向答案AD由楞次定律及安培定則知,感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針?lè)较?再順時(shí)針?lè)较?后逆時(shí)針?lè)较?A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則,因等效導(dǎo)線(xiàn)是沿豎直方向的,且兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同,故合力方向始終沿水平方向,和速度方向會(huì)有一定夾角,C錯(cuò)誤,D正確。6.電阻R、電容器C與一線(xiàn)圈連成閉合電路,條形磁鐵位于線(xiàn)圈的正上方,N極朝下,如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵N極遠(yuǎn)離線(xiàn)圈上端的過(guò)程中,流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A.從b到a,下極板帶正電B.從a到b,下極板帶正電C.從b到a,上極板帶正電D.從a到b,上極板帶正電答案D當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí),向下穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變小,由楞次定律可得,感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即向下,再由安培定則可得感應(yīng)電流方向沿線(xiàn)圈盤(pán)旋而上,由于線(xiàn)圈相當(dāng)于電源,則流過(guò)R的電流方向是從a到b,電容器上極板帶正電。故選D。7.如圖,一條形磁鐵用線(xiàn)懸掛于0點(diǎn),在O點(diǎn)的正下方固定放置一水平的金屬圓環(huán)l?，F(xiàn)使磁鐵沿豎直平面來(lái)回?cái)[動(dòng),則()A.在一個(gè)周期內(nèi),圓環(huán)中感應(yīng)電流方向改變二次B.磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用C.磁鐵所受感應(yīng)電流磁場(chǎng)的作用力有時(shí)是阻力,有時(shí)是動(dòng)力D.磁鐵所受感應(yīng)電流磁場(chǎng)的作用力始終是阻力答案D在一個(gè)周期內(nèi),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量先增大,后減小,再增大,最后又減小,穿過(guò)線(xiàn)圈磁場(chǎng)方向不變,磁通量變化趨勢(shì)改變,感應(yīng)電流方向發(fā)生改變,因此在一個(gè)周期內(nèi),感應(yīng)電流方向改變4次,故A錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律可知,磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)受到斥力作用,遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)受到引力作用,故B錯(cuò)誤;由楞次定律可知,感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流對(duì)磁鐵的作用力總是阻力,故D正確,C錯(cuò)誤。8.(多選)某一金屬圓環(huán)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,環(huán)面垂直于磁場(chǎng),如圖甲所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示。取磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里為正方向,則下列說(shuō)法正確的是()A.0t2時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先減小后增大B.t1t3時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较駽.0t4時(shí)間內(nèi),金屬環(huán)一共出現(xiàn)兩次收縮趨勢(shì),兩次擴(kuò)張趨勢(shì)D.t2t4時(shí)間內(nèi),環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小答案AC0t2時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率先變小后變大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先減小后增大,故A正確;根據(jù)楞次定律及安培定則,t1t3時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流方向一直沿順時(shí)針?lè)较?故B錯(cuò)誤;當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),根據(jù)楞次定律可知,金屬環(huán)有收縮的趨勢(shì),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),金屬環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì),從圖像可以看出,0t4時(shí)間內(nèi),金屬環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢(shì),兩次擴(kuò)張趨勢(shì),故C正確;由于t2、t4兩個(gè)時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,因此環(huán)上某一段受到的安培力為零,在t3時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,感應(yīng)電流為零,因此環(huán)上某一段受到的安培力也為零,因此t2t4時(shí)間內(nèi),環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小,再變大然后再變小,故D錯(cuò)誤。B組提升題組1.如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則穿過(guò)平面的磁通量的情況是()A.在如圖所示位置時(shí)等于零B.若使框架繞OO轉(zhuǎn)過(guò)60角,磁通量為12BSC.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90角,磁通量為BSD.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180角,磁通量變化為零答案B在題圖所示的位置時(shí),磁感線(xiàn)與線(xiàn)框平面垂直,=BS,當(dāng)線(xiàn)框繞OO軸轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí),=BS=BScos 60=12BS。轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí),磁感線(xiàn)與線(xiàn)框平面平行,=0。線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí),磁感線(xiàn)仍然垂直穿過(guò)線(xiàn)框,只不過(guò)穿過(guò)方向改變了,因而=2BS。綜上所述,B正確。2.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線(xiàn)圈指向紙內(nèi),a、b、c、d為圓形線(xiàn)圈上等距離的四點(diǎn),現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線(xiàn)圈拉成正方形,且線(xiàn)圈仍處在原先所在平面內(nèi),則在線(xiàn)圈發(fā)生形變的過(guò)程中()A.線(xiàn)圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流B.線(xiàn)圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流C.線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向無(wú)法判斷D.線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流答案A周長(zhǎng)一定時(shí),圓形的面積最大。本題線(xiàn)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(xiàn)圈中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故A正確。3.如圖所示,一個(gè)矩形線(xiàn)圈與兩條通有相同大小電流的平行直導(dǎo)線(xiàn)處于同一平面,并且處在兩導(dǎo)線(xiàn)的中央,則()A.兩導(dǎo)線(xiàn)電流同向時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零B.兩導(dǎo)線(xiàn)電流反向時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零C.兩導(dǎo)線(xiàn)電流同向或反向,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量都相等D.兩導(dǎo)線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的,不能判定穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量是否為零答案A根據(jù)安培定則,兩導(dǎo)線(xiàn)電流同向時(shí),它們?cè)诰€(xiàn)圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)反向,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零;兩導(dǎo)線(xiàn)電流反向時(shí),它們?cè)诰€(xiàn)圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)同向,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不為零,故選項(xiàng)A正確。4.如圖所示,線(xiàn)圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線(xiàn)圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線(xiàn)圈的過(guò)程中()A.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線(xiàn)圈與磁鐵相互排斥B.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線(xiàn)圈與磁鐵相互排斥C.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線(xiàn)圈與磁鐵相互吸引D.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線(xiàn)圈與磁鐵相互吸引答案B當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變大,原磁場(chǎng)方向向上,所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)右手螺旋定則,通過(guò)電阻的電流方向?yàn)閎a。根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留”可判斷線(xiàn)圈對(duì)磁鐵的作用是阻礙作用,故磁鐵與線(xiàn)圈相互排斥。綜上所述:線(xiàn)圈中感應(yīng)電流通過(guò)電阻的方向?yàn)閎a,磁鐵與線(xiàn)圈相互排斥。B正確。5.(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示。當(dāng)固定線(xiàn)圈上突然通過(guò)直流電時(shí),線(xiàn)圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在線(xiàn)圈左側(cè)同一位置,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線(xiàn)制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán),電阻率銅鋁。則合上開(kāi)關(guān)S的瞬間()A.從右側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.若將金屬環(huán)置于線(xiàn)圈右側(cè),環(huán)將向右彈射D.電池正、負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)仍能向左彈射答案BCD閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)中向右的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,從右側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,A錯(cuò)誤;由于電阻率銅鋁,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線(xiàn)制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán),銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,由安培力公式可知,銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力,B正確;若將金屬環(huán)置于線(xiàn)圈右側(cè),則閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,環(huán)將向右彈射,C正確;電池正、負(fù)極調(diào)換后,同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射,D正確。6.(多選)如圖所示,水平銅圓盤(pán)與沿其軸線(xiàn)的豎直金屬桿固定連接,并可一同繞圓盤(pán)中心軸線(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。a接線(xiàn)柱通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與金屬桿連通,b接線(xiàn)柱通過(guò)電刷與圓盤(pán)邊緣接觸良好,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán),則()A.若使圓盤(pán)沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),b接線(xiàn)柱處電勢(shì)高、a接線(xiàn)柱處電勢(shì)低B.若使圓盤(pán)沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),a接線(xiàn)柱處電勢(shì)高、b接線(xiàn)柱處電勢(shì)低C.若使a接電源正極、b接電源負(fù)極,圓盤(pán)將沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.若使b接電源正極、a接電源負(fù)極,圓盤(pán)將沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案BC若使圓盤(pán)沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流由圓盤(pán)邊緣流向豎直金屬桿;而切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源,在電源內(nèi)部電流從低電勢(shì)處流向高電勢(shì)處,則a接線(xiàn)柱處電勢(shì)高,b接線(xiàn)柱處電勢(shì)低,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;若a接電源正極、b接電源負(fù)極,電流從金屬桿流向圓盤(pán)邊緣,根據(jù)左手定則可知,圓盤(pán)在安培力作用下將沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;若b接電源正極、a接電源負(fù)極,電流從圓盤(pán)邊緣流向金屬桿,根據(jù)左手定則,圓盤(pán)在安培力作用下將沿與圖示方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.如圖,傾角為的斜面上放置著光滑平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌下端連有一定值電阻R,金屬棒KN垂直放置于導(dǎo)軌上,在abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)也放置在斜面上。當(dāng)金屬棒KN在重力作用下從磁場(chǎng)邊界ab處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)后,下列說(shuō)法正確的是()A.圓環(huán)有收縮趨勢(shì)B.圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大D.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變答案A由于金屬棒KN在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng),則KNMP回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?垂直斜面向下看)的感應(yīng)電流,則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于斜面向上的磁場(chǎng),隨著金屬棒做加速運(yùn)動(dòng),圓環(huán)的磁通量將增大,依據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量增大;又由于金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的加速度減小,單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小,A正確。