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    江苏专用高考物理一轮复习课后练习28电磁感应现象楞次定律含答案

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    这是一份江苏专用高考物理一轮复习课后练习28电磁感应现象楞次定律含答案,共9页。


    1.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→a
    B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a
    C.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。]
    2.如图所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动( )
    A.a、b将相互远离
    B.a、b将相互靠近
    C.a、b将不动
    D.无法判断
    A [根据Φ=BS定性分析可知,磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大,a、b中产生同方向的感应电流,两环间有斥力作用,所以a、b将相互远离。选项A正确。]
    3.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻( )
    A.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向右
    B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左
    C.有电流通过电流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向右
    D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零
    A [当金属杆ab顺时针方向转动时,切割磁感线,由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势,由右手定则可知将产生由a到b的感应电流,电流表的d端与a端相连,c端通过金属环与b端相连,则通过电流表的电流是由c到d,而金属杆在磁场中会受到安培力的作用,由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右,阻碍金属杆的运动,所以A项正确。]
    4.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
    A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥
    B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥
    C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引
    D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引
    A [将磁铁的S极插入线圈的过程中,由楞次定律知,通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥。]
    5.(2019·河北省衡水中学模拟)如图所示,将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上,另一个金属环套在杆上与线圈共轴,当合上开关时线圈中产生磁场,金属环就可被加速弹射出去。现在线圈左侧同一位置处,先后放置形状、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成),且铝的电阻率大于铜的电阻率,闭合开关S的瞬间,下列描述正确的是( )
    A.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向
    B.线圈沿轴向有伸长的趋势
    C.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
    D.若金属环出现断裂,不会影响其向左弹射
    C [线圈中通电,由安培定则可知磁场方向向左,通过金属环的磁通量增加,从左侧看环中有顺时针方向的感应电流,故A项错误;同向电流互相吸引,线圈有缩短的趋势,B项错误;因铜环的电阻小,铜环中感应电流大,受到的安培力大,C项正确;若金属环出现断裂,就不能构成闭合回路,环中有感应电动势,无感应电流,不受安培力作用,故不会被向左弹出,D项错误。]
    6.如图(a)所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )
    图(a) 图(b)
    A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势
    B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势
    C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
    D.在t3~t4时间内,L内有逆时针方向的感应电流
    A [L收缩还是扩张取决于螺线管中产生感应电流的变化情况,t1~t2磁通量的变化率增大,感应电流变大,abcd线框内磁通量变大,L有收缩的趋势,A选项正确;t2~t3时间内磁通量的变化率为常数,产生的感应电流恒定不变,abcd线框内磁感应强度不变,L没有电流,也就没有扩张趋势,B、C选项错误;根据楞次定律,t3~t4时间内由于螺线管内磁通量变化引起的感应电流在线框中为dcba方向并减小,L线圈中原磁场的方向垂直于纸面向里且磁感应强度大小减小,根据楞次定律得L中的感应电流方向为顺时针方向,D选项错误。]
    7.(2020·江苏高考·T3)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )
    A.同时增大B1减小B2
    B.同时减小B1增大B2
    C.同时以相同的变化率增大B1和B2
    D.同时以相同的变化率减小B1和B2
    B [产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A错误,B正确;同时以相同的变化率增大B1和B2,或同时以相同的变化率减小B1和B2,两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,C、D错误。]
    8.(2019·玉林模拟)如图所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是( )
    A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置
    B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置
    C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置
    D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置
    B [当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两个极,则要想观察到感应电流,M、N应分别连接电源的两个极即可,故可知只有B项正确。]
    9.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点左右摆动。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则下列说法中正确的是( )
    A.线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
    B.线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d
    C.穿过线框中的磁通量先变大后变小
    D.穿过线框中的磁通量一直变小
    B [线框从题图所示位置的右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d,从最低点到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d,故选B。]
    10.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
    A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
    B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
    C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
    D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
    C [设在位置Ⅰ通过金属框的磁通量为Φ1,在位置Ⅱ通过金属框的磁通量为Φ2,由题可知:ΔΦ1=|Φ2-Φ1|,ΔΦ2=|-Φ2-Φ1|,所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2,由安培定则知两次磁通量均向里减小,所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流,C正确。]
    11.一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2,框上垂直放置一金属棒,棒与框接触良好,整个装置放在如图所示的匀强磁场中,当用外力使ab棒右移时( )
    A.其穿过线框的磁通量不变,框内没有感应电流
    B.框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行
    C.框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行
    D.框内有感应电流,左半边逆时针方向绕行,右半边顺时针方向绕行
    D [abcd组成的线框中的磁通量垂直纸面向里增大,abfe组成的线框中的磁通量垂直纸面向里减小,故根据楞次定律可得左半边的感应电流逆时针方向绕行,右半边的感应电流顺时针方向绕行,故D正确。]
    12.(2020·扬州市第一中学高三期末)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间( )
    A.两个金属环都向左运动
    B.两个金属环都向右运动
    C.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
    D.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向
    D [若环放在线圈两边,根据“来拒去留”可得,合上开关S的瞬间,环要阻碍磁通量增大,则环将向两边运动,故A、B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,故C错误;线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,电流由左侧向右看为顺时针,故D正确。]
    13.如图所示,闭合金属圆环下落过程中,穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时,下列说法正确的是( )
    A.金属圆环的加速度等于g
    B.穿过金属圆环的磁通量为零
    C.穿过金属圆环的磁通量变化率最大
    D.金属圆环沿半径方向有收缩的趋势
    A [金属环穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时,穿过线圈的磁通量不变,故线圈中无感应电流,不受安培力作用,故金属环无收缩的趋势,金属圆环的加速度等于g,选项A正确,D错误;在此位置,穿过金属圆环的磁通量为最大,穿过金属圆环的磁通量变化率为零,选项B、C错误。]
    14.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,能让线框穿过)固定一根与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.线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA
    B.线框的磁通量为零时,感应电流也为零
    C.线框所受安培力的合力方向依次为上→下→上
    D.线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动
    A [根据安培定则,通电直导线的磁场在上方向外,下方向里。线框从上向下靠近导线的过程,向外的磁场磁感应强度增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,一直减小到零,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大,直至最大,这一过程线框中产生逆时针方向的电流;向里的磁通量变成最大后,继续向下运动,向里的磁通量又逐渐减小,这时的电流方向又变成了顺时针,所以线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,选项A符合题意;根据以上分析,线框的磁通量为零时,有逆时针方向的感应电流,选项B不符合题意;根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,故线框所受安培力的方向始终向上,安培力的合力不为零,线框的运动不是自由落体运动,选项C、D不符合题意。]
    15.(2019·辽宁高三月考)如图甲所示,直导线和金属圆环固定在同一竖直平面内,给直导线通入如图乙所示的电流,电流方向向上为正,则下列说法正确的是( )
    甲 乙
    A.0~t2时间内,圆环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
    B.0~t2时间内,圆环受到的安培力先沿向右后向左
    C.t1时刻,圆环中感应电流为零
    D.t1时刻,圆环中受到的安培力为零
    D [由安培定则可知,直导线在圆环中产生的磁通量先向里减小后向外增大,根据楞次定律可知,0~t2时间内圆环中的感应电流一直沿顺时针方向,由“来拒去留”可知,圆环受到的安培力先向左后向右,故A、B错误;由图示图象可知,在t1时刻直导线中电流为零,但电流的变化率不为零,圆环中磁通量的变化率不为零,圆环中的感应电流不为零,故C错误;t1时刻,由于直导线中的电流为零,圆环中受到的安培力为零,故D正确。]
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