人教版新高考物理一轮总复习训练题　电磁感应现象　楞次定律

考点规范练37　电磁感应现象　楞次定律

一、单项选择题

1.下图中能产生感应电流的是(　　)

2.如图所示,闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是(　　)

A.向右进入磁场 B.向左移出磁场

C.以ab为轴转动 D.以ad为轴转动

3.(2020·全国卷Ⅲ)如图所示,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到              (　　)

A.拨至M端或N端,圆环都向左运动

B.拨至M端或N端,圆环都向右运动

C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动

D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动

4.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.始终为A→B→C→A

B.始终为A→C→B→A

C.先为A→C→B→A,再为A→B→C→A

D.先为A→B→C→A,再为A→C→B→A

5.(2020·湖南长沙模拟)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图中箭头所示方向的感应电流,下列方法可行的是(　　)

A.仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大

B.仅使圆环绕水平轴ab如图转动30°

C.仅使圆环绕水平轴cd如图转动30°

D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动

6.(2020·福建福州一中开学考)如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一铜制金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是(　　)

A.0~1 s内圆环面积有扩张的趋势

B.1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力

C.1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反

D.从上往下看,0~2 s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向

二、多项选择题

7.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)固定有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,它由实线位置处下落到虚线位置处的过程中未发生转动,在此过程中(　　)

A.导线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA

B.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

8.如图所示,一根长导线弯曲成“”形,通以直流I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。在电流I增大的过程中,下列判断正确的是(　　)

A.金属环中无感应电流产生

B.金属环中有逆时针方向的感应电流

C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力

D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力

9.如图所示,在匀强磁场中放有平行金属导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在金属导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两线圈共面放置)(　　)

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

考点规范练37　电磁感应现象　楞次定律

1.B　解析:根据产生感应电流的条件,A项中,电路没闭合,无感应电流。B项中,磁感应强度不变,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流。C项中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流。D项中,磁通量不发生变化,无感应电流。

2.B　解析:ab边受磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向是由a指向b,由右手定则可知当线圈向左移出磁场时,bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流,当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时,磁通量减小,产生顺时针方向的感应电流,故A错误,B正确。当以ab或ad为轴转动时,在图示位置,导线不切割磁感线,无电流产生,故C、D错误。

3.B　解析:开关S无论拨至M端还是N端,螺线管中的磁通量都变大,则右边金属圆环中的磁通量变大,根据楞次定律,为了阻碍磁通量变大,圆环都向右运动,选项B正确。

4.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,由楞次定律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,由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确。

5.A　解析:原磁场的方向向上,圆环中顺时针(从上向下看)方向的感应电流的磁场方向向下,与原磁场的方向相反,所以穿过圆环的磁通量应增大。仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大,穿过圆环的磁通量增大,选项A正确。仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30°,转动过程中穿过圆环的磁通量减小,选项B、C错误。保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动,穿过圆环的磁通量保持不变,不能产生感应电流,选项D错误。

6.D　解析:0~1 s线圈中电流增大,产生的磁场增强,金属环中磁通量增大,有面积缩小的趋势,A错误。1 s末螺线管中电流最大,但金属环中感应电流为零,没有磁场,金属环与螺线管间无相互作用,所以1 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力,B错误。1~2 s正方向电流减小,2~3 s反向电流增大,根据楞次定律,金属环中感应电流的磁场方向不变,感应电流方向不变,C错误。根据楞次定律可知,0~1 s线圈中电流增大,产生的磁场增强,金属环中向上的磁通量增大,从上往下看圆环中的感应电流沿顺时针方向。1~2 s线圈中电流减小,产生的磁场减弱,金属环中向上的磁通量减小,从上往下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,D正确。

7.AB　解析:根据安培定则可知,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,线框再向下运动,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,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,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内,再向外,最后向内,故导线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,选项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,所以感应电流不为零,选项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,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零,选项C、D错误。

8.BC　解析:Φ=BS,S不变,I增大,B增大,所以有感应电流产生,A错误。由楞次定律得,感应电流方向沿逆时针,B正确。由于环的上半部分所在处的磁感应强度大于下半部分所在处的磁感应强度,所以安培力以上半部分为主,I方向向左,B垂直纸面向里,则F安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C正确,D错误。

9.BC　解析:若线圈N中产生顺时针方向的感应电流,则感应电流的磁场方向垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是大线圈M中有沿顺时针方向逐渐减小的电流,使其在小线圈N中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是大线圈M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在小线圈N中的磁场方向向外,且磁通量在增大。因此对前者应使ab向右减速运动;对于后者,则应使ab向左加速运动。