2022版高考物理一轮复习演练：专题10 第1讲 电磁感应现象、楞次定律

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1．(2020年上海名校一模)如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流为I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为( )
A．I顺时针，F向左
B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左
D．I逆时针，F向右
【答案】B 【解析】金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况．若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小．根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右，B正确．
2．(2020年湖南师大附中月考)下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
【答案】A
3．如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )
A．eq \f(\r(3)－1,2)BS B．eq \f(\r(3)＋1,2)NBS
C．eq \f(\r(3)＋1,2)BS D．eq \f(\r(3)－1,2)NBS
【答案】C 【解析】Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2，Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进．若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则Φ2＝eq \f(\r(3),2)BS，Φ1＝－eq \f(1,2)BS，因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，故ΔΦ＝eq \f(\r(3)＋1,2)BS.
4．如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向(从上往下看为顺时针方向)的瞬时感应电流，下列方法可行的是( )
A．使匀强磁场均匀增大
B．使圆环绕水平轴ab转动30°
C．使圆环绕水平轴cd转动30°
D．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动
【答案】A
5．(2021年阜阳模拟)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
【答案】D
6．(2020年邯郸名校月考)(多选)超导体具有电阻为零的特点，如图为超导磁悬浮原理图，a是一个超导闭合环，置于一个电磁铁线圈b正上方，当闭合开关S后，超导环能悬浮在电磁铁上方平衡．下列说法正确的有( )
A．闭合开关S瞬间，a环中感应电流受到的安培力向上
B．闭合开关S，稳定后通过a环的磁通量不变，a环中不再有电流
C．闭合开关S，稳定后通过a环的电流是恒定电流
D．R取不同的电阻，稳定后a环所受安培力都相等
【答案】ACD 【解析】闭合开关S瞬间，线圈中磁通量增大，则由楞次定律可知，a中产生的安培力将使a环有向上运动的趋势，故a环中感应电流受到的安培力向上，故A正确；由于线圈a由超导体制成，没有电阻所以不消耗能量，故电流一直存在，故B错误；闭合开关S，稳定后通过a环的电流不再变化，故为恒定电流，故C正确；因a环能悬浮在电磁铁上方平衡，所以受到的安培力一定等于重力，故稳定时受安培力与电阻R无关，故D正确．
7．(2021年湖南名校联考)(多选)如图所示，理想变压器的一个线圈接电流计G，另一个线圈接导轨，金属棒ab可沿导轨左右滑动，B为匀强磁场，导轨的电阻不计，在下列情况下，有电流向上通过电流计G的是( )
A．ab向右加速运动时
B．ab向左减速运动时
C．ab向左加速运动时
D．ab向右减速运动时
【答案】AB
8．(2020年北京名校模拟)如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称．绝缘细线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相接．现将圆环由P处无初速释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)．已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是( )
A．位置P与Q可能在同一高度
B．感应电流方向始终逆时针
C．感应电流方向先逆时针后顺时针
D．安培力方向始终与运动方向相反
【答案】C
综合提升练
9．(2020年邯郸名校考)如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是( )
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．相向运动，相互靠近
D．相背运动，相互远离
【答案】D
10．(2020年泉州质检)如图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M与电源E、开关S构成回路，N的两端用导线ab直接连起来．当闭合S后，铁芯吸住衔铁A，开关触头B就将高压电路接通；当断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的．下列说法正确的是( )
A．起延时效果的主要部件是线圈M
B．闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从a流向b的感应电流
C．断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流
D．电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果
【答案】C 【解析】分析电路可知，当闭合S，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培定则可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线圈中不会产生感应电流，导线ab中没有电流， 当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直至消失，N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次定律可知，产生由上向下的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由a到b，铁芯下端为N极，故起到延时效果的主要部件是线圈N，故A、B错误，C正确；电源E的正负极对调接入后，断开S，N线圈中仍发生电磁感应现象，该装置仍具有延时效果，故D错误．
11．(多选)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FN，则( )
甲 乙
A．t1时刻，FN>G B．t2时刻，FN>G
C．t3时刻，FN