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2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业44电磁感应现象楞次定律
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这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习课时分层作业44电磁感应现象楞次定律，共6页。
1.(多选)高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场，如图所示．探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，都会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报．关于探测器的工作原理，下列说法正确的是( )
A．金属探测器利用的是电磁感应现象
B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C．金属探测器利用的是静电感应现象
D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
2．两根互相垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上，两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上，两线圈的圆心到两导线的距离都相等．设两直导线中的电流大小相等，方向如图所示．若两直导线中的电流以相同的变化率均匀减小，下列说法正确的是( )
A．a中无感应电流，b中有顺时针方向的感应电流
B．a中无感应电流，b中有逆时针方向的感应电流
C.a中有顺时针方向的感应电流，b中无感应电流
D.a中有逆时针方向的感应电流，b中无感应电流
3．[2023·福建厦门期末](多选)安检门是一种用于安全检查的“门”，如图所示，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．以下关于这个安检门的说法正确的是( )
A.这个安检门也能检查出毒品携带者
B．这个安检门只能检查出金属物品携带者
C．如果这个“门框”内的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者
D．这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
4．[2023·山东枣庄统考]某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案，货梯底座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管，当货梯下行时，电磁铁通电(产生的磁极如图所示)，货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会缓缓下降，几乎不用牵引绳作用．设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯井管上的感应电流的方向(从上往下看)，下列说法正确的是( )
A．整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向
B．整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向
C．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向
D．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向
5．如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨—M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是( )
A．a、b杆相互远离
B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加
C．导轨对电子秤的压力变大
D．磁铁处于完全失重状态
6．[2023·北京石景山一模]安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极．闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁应现象的机会，实际上，在电路闭合的瞬间( )
A．从右侧看，铜环中有逆时针的感应电流
B．从右侧看，铜环中有顺时针的感应电流
C．铜环仍保持不动
D．铜环会远离磁铁
7．[2023·山西大同质检]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口，若俯视轨道平面，磁场垂直地面向下(如图乙所示)，则在列车经过，测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向( )
A．始终沿逆时针方向
B．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
D．始终沿顺时针方向
8．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是( )
A．ab向左运动，cd向右运动
B．ab向右运动，cd向左运动
C．ab、cd都向右运动
D．ab、cd保持静止
能力提升练
9．[2023·广东汕头市模拟]图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置．下列说法正确的是( )
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管Q端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
10．(多选)漏电断路器是家庭电路中必不可少的一种安全保护装置，如图为其基本原理图．电源线的火线与零线并行绕在铁芯上，当与放大器相连的线圈有微小电流时，即刻会驱动电磁继电器断开电源，实现安全保护．下列相关说法正确的是( )
A.当与地不绝缘的人不小心触碰到火线时，漏电断路器会即刻断开电源
B．当与地绝缘的人不小心同时触碰到火线与零线时，漏电断路器会即刻断开电源
C．当外接电网是恒定直流电源时，漏电断路器不能正常工作
D．在相同条件下，放大器绕在铁芯上的线圈匝数越多，则能检测到更微小的漏电
11．(多选)如图甲所示，abcd区域有垂直于平面的磁场，磁场变化规律如图乙所示，设垂直abcd面向里的磁场方向为正方向，金属线圈M与导线abcd连接成闭合电路，N为独立的金属小圆环，N环套在穿过M线圈的铁芯上，下列说法正确的是( )
A．0～t0时间内闭合电路中有abcda方向的电流
B．t0～2t0时间内闭合电路abcd中有大小恒定方向不变的感应电流
C．0～t0时间内N环内有自右向左看顺时针方向的电流
D．2t0～3t0时间内N环向右运动
课时分层作业（四十四）
1．解析：线圈通电后会产生磁场，当有金属物体进入磁场时，通过金属物体横截面的磁通量发生变化，金属物体内部会产生涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流．由此判断是否有金属物体，静电感应现象是带电体靠近导体时使导体感应起电，故选项A、D正确．
答案：AD
2．解析：由安培定则可知通电导线产生的磁场方向，并根据叠加原理可知a所在区域的两个磁场方向相反，穿过a环的磁通量为0且保持不变，所以a中无感应电流；b所在区域两个磁场方向相同，合磁场不为零，当电流减小时，b中磁通量减小，根据楞次定律可知b中有逆时针方向的感应电流，故B选项正确．
答案：B
3．解析：这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错误，B正确；若“门框”内的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使金属物品内产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错误；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D正确．
答案：BD
4．解析：根据楞次定律可知感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化．可判断底座以上的货梯井管上的电流从上往下看沿逆时针方向，底座以下的货梯井管上的电流从上往下看沿顺时针方向，C项正确．
答案：C
5．解析：磁铁下落时，由导轨和金属杆组成的闭合回路中的磁通量增加，由楞次定律可知a、b杆将相互靠拢，A错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，B、D错误．
答案：C
6．解析：根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则从右侧看，线圈的感应电流逆时针，故A正确，B错误；当线圈中有逆时针方向的电流时，可等效为右侧为N极的磁体，则当处于左侧是S极的条形磁铁的磁场中，铜环会靠近磁铁，故C、D错误．
答案：A
7．解析：列车经过线圈上方时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知线圈中产生的电流方向先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确．
答案：B
8．解析：由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动，只有A正确．
答案：A
9．解析：按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，A错误；松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，B错误；按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，C正确；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，D错误．
答案：C
10．解析：由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，方向相反，因此合磁通量为零，当与地不绝缘的人接触火线发生触电时，火线的电流比零线的电流大，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，从而使继电器工作，电磁铁将开关吸引，断开电源，故A正确；当与地绝缘的人不小心同时接触到火线与零线时，不会形成电流变化，从而不会引起电磁感应现象；故漏电断路器不会断开电源，故B错误；当外接电网是恒定直流电源时，如果有人触电仍会产生电磁感应现象，故能正常工作，故C错误；在相同条件下，放大器绕在铁芯上的线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，则能检测到更微小的漏电，故D正确．
答案：AD
11．解析：由图乙可以看出，0～t0时间内磁感应强度正向增大，回路的磁通量向里增大，根据楞次定律，回路中要产生垂直纸面向外的磁场，则感应电流为逆时针，即有abcda方向的电流，故A正确；t0～2t0时间内，图乙中图线的斜率不变，则磁通量的变化率不变，回路产生的感应电动势不变，感应电流的方向不变，故B正确；0～t0和2t0～3t0时间内，Bt图线的斜率都不变，回路abcd中的感应电流方向不变，大小也恒定，所以回路螺线管产生的磁场大小方向都不发生变化，则N环中磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，也不会受到安培力而运动，故C、D错误．
答案：AB
1.(多选)高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场，如图所示．探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，都会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报．关于探测器的工作原理，下列说法正确的是( )
A．金属探测器利用的是电磁感应现象
B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C．金属探测器利用的是静电感应现象
D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
2．两根互相垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上，两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上，两线圈的圆心到两导线的距离都相等．设两直导线中的电流大小相等，方向如图所示．若两直导线中的电流以相同的变化率均匀减小，下列说法正确的是( )
A．a中无感应电流，b中有顺时针方向的感应电流
B．a中无感应电流，b中有逆时针方向的感应电流
C.a中有顺时针方向的感应电流，b中无感应电流
D.a中有逆时针方向的感应电流，b中无感应电流
3．[2023·福建厦门期末](多选)安检门是一种用于安全检查的“门”，如图所示，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．以下关于这个安检门的说法正确的是( )
A.这个安检门也能检查出毒品携带者
B．这个安检门只能检查出金属物品携带者
C．如果这个“门框”内的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者
D．这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应
4．[2023·山东枣庄统考]某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案，货梯底座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管，当货梯下行时，电磁铁通电(产生的磁极如图所示)，货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会缓缓下降，几乎不用牵引绳作用．设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯井管上的感应电流的方向(从上往下看)，下列说法正确的是( )
A．整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向
B．整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向
C．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向
D．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向
5．如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨—M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是( )
A．a、b杆相互远离
B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加
C．导轨对电子秤的压力变大
D．磁铁处于完全失重状态
6．[2023·北京石景山一模]安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极．闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁应现象的机会，实际上，在电路闭合的瞬间( )
A．从右侧看，铜环中有逆时针的感应电流
B．从右侧看，铜环中有顺时针的感应电流
C．铜环仍保持不动
D．铜环会远离磁铁
7．[2023·山西大同质检]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口，若俯视轨道平面，磁场垂直地面向下(如图乙所示)，则在列车经过，测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向( )
A．始终沿逆时针方向
B．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
D．始终沿顺时针方向
8．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是( )
A．ab向左运动，cd向右运动
B．ab向右运动，cd向左运动
C．ab、cd都向右运动
D．ab、cd保持静止
能力提升练
9．[2023·广东汕头市模拟]图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置．下列说法正确的是( )
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管Q端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
10．(多选)漏电断路器是家庭电路中必不可少的一种安全保护装置，如图为其基本原理图．电源线的火线与零线并行绕在铁芯上，当与放大器相连的线圈有微小电流时，即刻会驱动电磁继电器断开电源，实现安全保护．下列相关说法正确的是( )
A.当与地不绝缘的人不小心触碰到火线时，漏电断路器会即刻断开电源
B．当与地绝缘的人不小心同时触碰到火线与零线时，漏电断路器会即刻断开电源
C．当外接电网是恒定直流电源时，漏电断路器不能正常工作
D．在相同条件下，放大器绕在铁芯上的线圈匝数越多，则能检测到更微小的漏电
11．(多选)如图甲所示，abcd区域有垂直于平面的磁场，磁场变化规律如图乙所示，设垂直abcd面向里的磁场方向为正方向，金属线圈M与导线abcd连接成闭合电路，N为独立的金属小圆环，N环套在穿过M线圈的铁芯上，下列说法正确的是( )
A．0～t0时间内闭合电路中有abcda方向的电流
B．t0～2t0时间内闭合电路abcd中有大小恒定方向不变的感应电流
C．0～t0时间内N环内有自右向左看顺时针方向的电流
D．2t0～3t0时间内N环向右运动
课时分层作业（四十四）
1．解析：线圈通电后会产生磁场，当有金属物体进入磁场时，通过金属物体横截面的磁通量发生变化，金属物体内部会产生涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流．由此判断是否有金属物体，静电感应现象是带电体靠近导体时使导体感应起电，故选项A、D正确．
答案：AD
2．解析：由安培定则可知通电导线产生的磁场方向，并根据叠加原理可知a所在区域的两个磁场方向相反，穿过a环的磁通量为0且保持不变，所以a中无感应电流；b所在区域两个磁场方向相同，合磁场不为零，当电流减小时，b中磁通量减小，根据楞次定律可知b中有逆时针方向的感应电流，故B选项正确．
答案：B
3．解析：这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错误，B正确；若“门框”内的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使金属物品内产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错误；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D正确．
答案：BD
4．解析：根据楞次定律可知感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化．可判断底座以上的货梯井管上的电流从上往下看沿逆时针方向，底座以下的货梯井管上的电流从上往下看沿顺时针方向，C项正确．
答案：C
5．解析：磁铁下落时，由导轨和金属杆组成的闭合回路中的磁通量增加，由楞次定律可知a、b杆将相互靠拢，A错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，B、D错误．
答案：C
6．解析：根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则从右侧看，线圈的感应电流逆时针，故A正确，B错误；当线圈中有逆时针方向的电流时，可等效为右侧为N极的磁体，则当处于左侧是S极的条形磁铁的磁场中，铜环会靠近磁铁，故C、D错误．
答案：A
7．解析：列车经过线圈上方时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知线圈中产生的电流方向先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确．
答案：B
8．解析：由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动，只有A正确．
答案：A
9．解析：按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，A错误；松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，B错误；按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，C正确；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，D错误．
答案：C
10．解析：由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，方向相反，因此合磁通量为零，当与地不绝缘的人接触火线发生触电时，火线的电流比零线的电流大，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，从而使继电器工作，电磁铁将开关吸引，断开电源，故A正确；当与地绝缘的人不小心同时接触到火线与零线时，不会形成电流变化，从而不会引起电磁感应现象；故漏电断路器不会断开电源，故B错误；当外接电网是恒定直流电源时，如果有人触电仍会产生电磁感应现象，故能正常工作，故C错误；在相同条件下，放大器绕在铁芯上的线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，则能检测到更微小的漏电，故D正确．
答案：AD
11．解析：由图乙可以看出，0～t0时间内磁感应强度正向增大，回路的磁通量向里增大，根据楞次定律，回路中要产生垂直纸面向外的磁场，则感应电流为逆时针，即有abcda方向的电流，故A正确；t0～2t0时间内，图乙中图线的斜率不变，则磁通量的变化率不变，回路产生的感应电动势不变，感应电流的方向不变，故B正确；0～t0和2t0～3t0时间内，Bt图线的斜率都不变，回路abcd中的感应电流方向不变，大小也恒定，所以回路螺线管产生的磁场大小方向都不发生变化，则N环中磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，也不会受到安培力而运动，故C、D错误．
答案：AB
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