第二章 本章达标检测3

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第1节综合拔高练五年高考练考点1　楞次定律的理解1.(2019课标Ⅲ,14,6分,)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?              (　　)A.电阻定律　　　B.库仑定律C.欧姆定律　　　D.能量守恒定律考点2　安培定则、楞次定律的综合应用2.(2020江苏单科,3,3分,)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B2B.同时减小B1增大B2C.同时以相同的变化率增大B1和B2D.同时以相同的变化率减小B1和B23.(2020课标Ⅲ,14,6分,)如图,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.(2019上海单科,10,4分,)如图所示电路,若将滑动变阻器滑片向上移动,则a、b环中感应电流的方向是　              (　　)A.a环顺时针,b环顺时针B.a环顺时针,b环逆时针C.a环逆时针,b环顺时针D.a环逆时针,b环逆时针5.(2018课标Ⅰ,19,6分,)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是              (　　)A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动6.(2017课标Ⅲ,15,6分,)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是              (　　)A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向三年模拟练1.(2021河北衡水景县中学高二月考,)如图所示,水平桌面上平放着导体圆环,圆环正上方靠近圆环直径的位置有一根直导线(靠近而不接触)。给直导线通以图示方向的电流I2,现稍移动直导线使圆环中产生图中所示方向的电流I1,则关于直导线的移动方向及稍微移动一点后圆环内部的磁通量变化,下列判断正确的是              (　　)A.向左移动,磁通量变大B.向左移动,磁通量变小C.向右移动,磁通量变大D.向右移动,磁通量变小2.(2021湖北武汉华中师大附中高三上联考,)(多选)高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简化为如下过程:将磁铁的N极靠近一块正在沿逆时针方向旋转的圆形铝盘,使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘减速过程的说法正确的是              (　　)A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场C.磁铁与感应电流之间的作用力会使铝盘减速D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与对实心铝盘产生的效果相同3.(2020浙江宁波效实中学高二上期中,)(多选)如图所示,平行光滑导轨a、b和c、d在同一水平面内,两组导轨分别和两线圈相连接,匀强磁场的方向垂直导轨所在的平面向下。金属棒L1和L2可在两组导轨上自由滑动,棒L2原来静止,用外力使L1运动,下列说法中正确的是              (深度解析)A.当L1向右加速运动时,L2将向左运动B.当L1向右加速运动时,L2将向右运动C.当L1向左加速运动时,L2将向左运动D.当L1向左加速运动时,L2将向右运动4.(2021河南洛阳高三上统考,)(多选)延时继电器是生产生活中常用的电气设备,某延时继电器的电路原理图如图所示。对于该延时继电器,下列说法正确的是              (　　)A.使用时,电路中的线圈P起到延时作用B.使用时,电路中的线圈Q起到延时作用C.断开S瞬间,Q所在电路中感应电流的方向为a→G→bD.闭合S瞬间,Q所在电路中感应电流的方向为a→G→b5.(2021北京朝阳高三下质检,)科学家们曾设想存在磁单极子,即一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质。假设在P点有一个固定的磁单极子,在其周围形成均匀辐射磁场,磁感线如图所示。当质量为m、半径为R的导体圆环通有恒定的电流时,恰好能静止在该磁单极子正上方,环心与P点的距离为H,且圆环平面恰好沿水平方向。已知距磁单极子r处的磁感应强度大小为B=,其中k为已知常量,重力加速度为g。下列选项正确的是              (　　)A.圆环静止时磁场对环的安培力使其有沿半径方向扩张的趋势B.圆环静止时可由题中条件求出环中电流的大小C.若将圆环竖直向上平移一小段距离后由静止释放,下落过程中环中电流不受影响D.若将圆环竖直向上平移一小段距离后由静止释放,下落过程中环的加速度先增大后减小
答案全解全析第1节综合拔高练五年高考练1.D　楞次定律的本质是感应磁场中能量的转化,是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,故选项D正确。2.B　同时增大B1减小B2,环中的合磁通量方向垂直纸面向里,且增大,由楞次定律可知环中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则可知环中感应电流方向为逆时针方向,A错误;同时减小B1增大B2,环中的合磁通量方向垂直纸面向外,且增大,由楞次定律可知环中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知环中感应电流方向为顺时针方向,B正确;同时以相同的变化率增大或减小B1和B2,环中的合磁通量始终为零,不产生感应电流,C、D错误。3.B　左侧线圈通电后相当于条形磁铁,形成的磁场相当于条形磁铁的磁场,将图中开关闭合时,线圈及金属圆环内磁场由0开始增加,根据楞次定律可知,金属圆环将向磁场弱的方向移动,即向右移动。圆环移动方向与开关拨至M或拨至N无关。故选B项。4.C　电路中电流沿逆时针方向,由安培定则可知,在a处的磁场方向向外,在b处的磁场方向向里;当滑动变阻器的滑片向上移动时,接入电路中的电阻值增大,电路中的电流减小,则穿过a向外的磁通量减小,由楞次定律结合安培定则可知,a环产生的感应电流沿逆时针方向;同时穿过b向里的磁通量也减小,由楞次定律结合安培定则可知,b环产生的感应电流沿顺时针方向。选项A、B、D错误,C正确。5.AD　当开关闭合瞬间,右侧线圈中电流突然增大,铁芯上向右的磁场增强,由楞次定律可知左侧线圈中正面感应电流向上,则远处直导线上电流向左,由安培定则可知小磁针处直导线上电流产生的磁场方向垂直纸面向里,A项正确。开关闭合并保持一段时间后,磁场不再变化,左侧线圈中没有感应电流,小磁针N、S极回到原始方向,故B、C两项错误。开关断开的瞬间,右侧线圈中电流减小,左侧线圈正面感应电流向下,远处直导线上电流向右,由安培定则知,小磁针处直导线上电流产生的磁场方向垂直纸面向外,故D项正确。6.D　金属杆PQ向右运动,穿过PQRS的磁通量增加,由楞次定律及安培定则可知,PQRS中产生逆时针方向的感应电流。这时因为PQRS中感应电流的作用,依据楞次定律及安培定则可知,T中产生顺时针方向的感应电流。故选D。三年模拟练1.C　当通电直导线在圆环正上方时,根据安培定则判断可知,穿过圆环左半部分的磁场方向向外,穿过圆环右半部分的磁场方向向里,由于左右两部分关于直导线对称,总磁通量为零。若将直导线向左移动,根据安培定则可知,穿过圆环、导线左侧的向外的磁通量小于导线右侧向里的磁通量,总磁通量变大,根据楞次定律结合安培定则可知圆环中产生逆时针方向的电流;若将直导线向右移动,根据安培定则可知,穿过圆环、导线左侧的向外的磁通量大于导线右侧向里的磁通量,总磁通量变大,根据楞次定律结合安培定则可知,圆环中产生顺时针方向的电流。选项C正确,A、B、D错误。2.AC　铝盘甲区域中垂直铝盘向里的磁通量增大,由楞次定律可知,甲区域感应电流产生的磁场方向垂直铝盘向外,A正确;铝盘乙区域中垂直铝盘向里的磁通量减小,由楞次定律可知,乙区域感应电流产生的磁场方向垂直铝盘向里,B错误;根据“来拒去留”可知,磁铁与感应电流之间有阻碍相对运动的作用力,则会使铝盘减速,C正确;若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,铝盘电阻发生变化,则布满小空洞的铝盘产生的感应电流会比实心铝盘产生的感应电流弱,导致磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果比对实心铝盘产生的效果差,D错误。故选A、C。3.BC　当L1向右加速运动时,L1中产生由b向a的电流,右侧线圈中产生向里且增强的磁场,根据楞次定律可知,外侧线圈中的感应电流产生向外的磁场,根据安培定则可知,通过L2的电流由c流向d,根据左手定则可知,L2将向右运动,选项A错误,B正确。当L1向左加速运动时,L1中产生由a向b的电流,右侧线圈中产生向外且增强的磁场,根据楞次定律可知,外侧线圈中的感应电流产生向里的磁场,根据安培定则,通过L2的电流由d流向c,根据左手定则可知,L2将向左运动,选项C正确,D错误。方法技巧利用楞次定律判断感应电流方向4.BC　由题意可知,当S接通后,线圈P中产生磁场,线圈P不具有延时作用,A错误;将S断开,穿过线圈Q的向上的磁通量减小,根据楞次定律可知,Q产生的感应电流有延时释放衔铁的作用,B正确;将S断开,穿过线圈Q的向上的磁通量减小,根据楞次定律可知,Q所在电路中感应电流方向为a→G→b,C正确;将S闭合,线圈P中产生磁场,使穿过线圈Q的向上的磁通量增加,根据楞次定律可知,Q所在电路中感应电流方向为b→G→a,D错误。故选B、C。5.B　对圆环受力分析可知,安培力在竖直方向上的分力与圆环所受重力大小相等、方向相反,即安培力在竖直方向上的分力方向向上,根据左手定则分析可知,安培力使圆环有沿半径方向收缩的趋势,A错误;取环上极小的一段进行受力分析,画其剖面图,如图所示,在水平方向,根据对称性可知,整个环在水平方向受到的合力为0,安培力在竖直方向的合力与重力大小相等,由于在圆环处各点电流的方向与磁场的方向都垂直,所以圆环整体受到的安培力为F=BI×2πR cos θ,方向竖直向上,且有F=mg,由几何关系得cos θ=,由题可知B=,联立解得电流I=,故B正确;若将圆环向上平移一小段距离后由静止释放,穿过圆环的磁通量发生变化,则环中电流也会变化,故C错误;由以上分析可得,圆环整体所受到的安培力为F=BI×2πR cos θ=,若将圆环竖直向上平移一小段距离,圆环所受安培力将减小,即安培力小于重力,所以环加速下落,向下运动的过程中安培力增大,所以合外力减小,加速度减小,即圆环下落过程中,环的加速度先减小,故D错误。故选B。