2024届高考物理一轮总复习课时跟踪检测四十电磁感应现象楞次定律

课时跟踪检测（四十）  电磁感应现象  楞次定律

一、立足主干知识，注重基础性和综合性

1．(2022·浙江温州模拟)在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献的说法正确的是(　 )

A．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系

B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位

C．安培提出了分子电流假说，成功解释了一些磁现象来源于运动电荷这一本质

D．法拉第通过大量实验发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律

解析：选C　伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系，A错误；库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，密立根测出了自然界的最小带电单位，B错误；安培提出了分子电流假说，成功解释了一些磁现象来源于运动电荷这一本质，C正确；法拉第发现了电磁感应现象，但法拉第电磁感应定律不是法拉第总结出来的，D错误。

2．(多选)用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上，线圈B通过开关S2连接到电流表上，将线圈A套在线圈B的里面。下列说法中正确的是(　 )

A．该装置可用于探究线圈B中感应电流产生的条件

B．S2处于闭合状态，在S1闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转

C．S1处于闭合状态，在S2闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转

D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转

解析：选ABD　线圈B没有接电源，与电流表构成回路，可用于探究线圈B中感应电流产生的条件，A正确；S2处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路，在S1闭合瞬间，线圈A中电流增大，线圈A产生的磁场增强，则穿过线圈B的磁通量变大，所以线圈B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转，B正确；S1处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，穿过线圈B的磁通量不变，所以在S2闭合瞬间，线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转，C错误；两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变化，则穿过线圈B的磁通量变化，所以线圈B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转，故D正确。

3.如图所示，导线MON在中点O弯折成一定角度，OO′为其角平分线，在导线MON内通以恒定电流I，由均匀导线制成的正方形小线框L中线与OO′重合，则能在L中产生感应电流的办法是(　 )

A．增大电流I

B．将L沿OO′向右匀速移动

C．将L沿OO′向右加速移动

D．将L向上快速移动

解析：选D　根据右手螺旋定则可知，穿过正方形线框的磁通量为零，增大电流，磁通量不变，A错误；将线框沿OO′向右运动，穿过正方形线框的磁通量始终为零，无感应电流产生，B、C错误；将L向上快速移动，穿过正方形线框的磁通量发生变化，会有感应电流产生，D正确。

4.厂商通过在手机背面安装感应线圈来实现无线充电，如图是一种结构紧凑的双层感应线圈设计图，a、b为线圈的两端。当线圈处在向上增强的磁场中时，感应电流流向及两线圈之间的安培力方向应为(　 )

A．从a端流出，两层线圈相互排斥

B．从a端流出，两层线圈相互吸引

C．从b端流出，两层线圈相互排斥

D．从b端流出，两层线圈相互吸引

解析：选D　当线圈处在向上增强的磁场中时，穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，产生的感应电流从a端流入，从b端流出；两线圈中的感应电流从上往下看都是顺时针方向，则两线圈相互吸引。故选D。

5．如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下端弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是(　 )

A．从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转

B．电池的输出功率等于线框转动的机械功率

C．线框①②两部分导线电阻在电路中是串联关系

D．“简易电动机”由静止到转动起来的过程中，线框中的电流减小

解析：选D　线框的上下两条边受到安培力的作用而发生转动，根据左手定则可以判断，从上往下看，线框将顺时针旋转，故A错误；电池输出的功率一部分转化为线框的发热功率，一部分提供线框转动的机械功率，所以电池的输出功率大于线框转动的机械功率，故B错误；线框①②两部分导线电阻在电路中是并联关系，故C错误；稳定时，因导线切割磁感线，产生的感应电动势与电源相反，则线框中电流比刚开始转动时小，故D正确。

6.如图所示，两个完全相同的细铝环a、b能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，下列说法正确的是(　 )

A．若两环内通入异向电流，则两环相互靠近，相遇时两环速度大小相等

B．若两环内通入异向电流，则两环均绕圆柱体转动

C．若只有a环内有恒定电流，则b环不断远离a环，且加速度逐渐减小

D．若只在a环内通入不断增大的电流，则两环相互远离，且加速度大小相等

解析：选D　若两环内通入异向电流，由于异向电流相互排斥，两环相互远离，A、B错误。若只有a环内有恒定电流，b环内的磁通量没有变化，不发生电磁感应现象，无感应电流，故b环保持静止，C错误。若只在a环内通入不断增大的电流，b环内的磁通量增大，根据楞次定律，两环彼此远离，根据牛顿第三定律，两环受力大小相等，因为两环完全相同(质量相等)，故两环的加速度大小也相等，D正确。

7．如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将该环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　 )

A．FT1＞mg，FT2＞mg   B．FT1＜mg，FT2＜mg

C．FT1＞mg，FT2＜mg   D．FT1＜mg，FT2＞mg

解析：选A　金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受磁场力向上，在磁铁下端时受磁场力也向上，由牛顿第三定律可知，对磁铁受力分析可知FT1＞mg，FT2＞mg，A正确。

二、强化迁移能力，突出创新性和应用性

8．如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车(　 )

A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba

B．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda

C．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流

D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左

解析：选D　根据楞次定律可知，进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda，离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba，A、B错误；因线圈与磁场等宽、等长，则穿过磁场的过程中，矩形导线框中始终有感应电流，C错误；根据左手定则可知，穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左，D正确。

9.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合。现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　 )

A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大

B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小

C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小

D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大

解析：选B　使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，穿过金属环B的磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升高的趋势，丝线受到的拉力减小，故B项正确。

10．(2022·广东高考)(多选)如图所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有(　 )

A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同

B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变

C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流

D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等

解析：选AC　根据安培定则，M、N点的磁场方向如图所示，由图可知，M点与N点的磁感应强度大小相等，方向相同，A正确；线圈在P点时磁通量为零，在N点时磁通量不为零，故B错误；线圈从P点开始竖直向上运动时，磁通量始终为零，线圈中无感应电流，故C正确；线圈在M点和在N点的磁通量相等，则从P到M和从P到N的磁通量的变化量ΔΦ相同，但线圈以相同速率从P到M和从P到N的时间不同，根据法拉第电磁感应定律E＝n，得感应电动势不同，故D错误。

11．如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则(　 )

A．ab棒不受安培力作用

B．ab棒所受安培力的方向向右

C．ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大

D．螺线管产生的磁场，A端为N极

解析：选C　金属棒ab向右运动切割磁感线，根据右手定则判断感应电流方向由b→a，再根据左手定则判断ab棒所受安培力水平向左，故A、B错误；ab棒的速度越大，感应电流越大，所受安培力就越大，C正确；根据安培定则可判定螺线管的A端为S极，D错误。