（全國版）2019版高考物理一輪復習 第11章 電磁感應 第40課時 電磁感應現(xiàn)象、楞次定律學案

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1、 第40課時　電磁感應現(xiàn)象、楞次定律 考點1　電磁感應現(xiàn)象的理解 1．磁通量 (1)定義：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。 (2)公式：。 (3)單位：1 Wb＝1_T·m2。 (4)標矢性：磁通量是標量(填“標量”或“矢量”)，但有正負。若規(guī)定磁感線從一個方向穿過面的磁通量為正值，則從反方向穿過面的磁通量為負值。 2．電磁感應現(xiàn)象 (1)電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流稱為感應電流。 (2)產(chǎn)生感應電流的條件： ①電路閉合；②磁通量發(fā)生變化。 (3)

2、實質(zhì)：磁通量發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應電動勢，如果電路閉合，則有感應電流；如果電路不閉合，則只有感應電動勢，而無感應電流。 [例1]　在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 解析　產(chǎn)生感應電流的條件是：①閉

3、合回路；②磁通量發(fā)生變化。磁鐵和通電線圈產(chǎn)生穩(wěn)定磁場，閉合線圈中無磁通量變化，故A、B不會產(chǎn)生感應電流；在插入條形磁鐵的瞬間會產(chǎn)生磁通量變化，穩(wěn)定后無感應電流，不會看到電流表變化；通、斷電瞬間，連接電流表的線圈中磁通量變化，故會產(chǎn)生感應電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故選D。 答案　D 1．(2018·河北邯鄲期末)圖中能產(chǎn)生感應電流的是(　　) 答案　B 解析　A項中線圈不是閉合的，不能產(chǎn)生感應電流；B項中線框的面積增大，穿過線框的磁通量增大，能夠產(chǎn)生感應電流；C項中由于直導線在線圈所在平面的正上方，所以穿過線圈的磁通量等于0，電流增大，線圈的磁通量仍然是0，不能產(chǎn)生感應電流；D項中線

4、圈整體垂直于勻強磁場方向運動，線圈的磁通量始終最大且沒有發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應電流。故選B。 2. (多選)如圖所示，光滑導電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動，當ab由圖示位置釋放，直到滑到右側虛線位置的過程中，關于ab棒中的感應電流情況，正確的是(　　) A．因ab切割磁感線，故ab棒上有感應電流 B．盡管ab切割磁感線，但ab棒上無感應電流 C．磁場穿過圓環(huán)與ab構成的回路的磁通量沒有變化 D．磁場穿過圓環(huán)與ab構成的回路的磁通量發(fā)生了變化 答案　BC 解析　棒始終在圓環(huán)軌道上運動，相當于圓的一條弦，與

5、圓弧所圍的面積不變，又處在勻強磁場中，故磁通量不變，無感應電流產(chǎn)生。B、C正確。 3. (2018·甘肅天水一中月考)如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是(　　) A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動 C．通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動 D．將開關突然斷開的瞬間 答案　A 解析　線圈中通以恒定的電流時，線圈中產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生；通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，回路

6、中電流變化，線圈中產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流；通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，則回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流；將開關突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應電流。故選A。 考點2　楞次定律的理解與應用 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。 (2)適用范圍：適用于一切回路中磁通量變化的情況。 (3)“阻礙”可以理解為“增反減同”“來拒去留”。 2．右手定則 (1)使用方法： ①讓磁

7、感線穿入右手手心。 ②使大拇指指向導體運動的方向。 ③則其余四指指向?qū)w中感應電流的方向。 (2)適用范圍：閉合電路中部分導體切割磁感線的情況。 3．電流方向的判斷 如圖，矩形線圈進入勻強磁場區(qū)域時： (1)應用楞次定律判斷：磁場方向垂直紙面向里→磁通量增大→感應電流的磁場方向垂直紙面向外→根據(jù)安培定則可知：感應電流沿逆時針方向。 (2)應用右手定則判斷：ab邊切割磁感線，手心朝外，大拇指向右，四指沿ba方向，故電流方向從_b_到_a_。 [例2]　 (2018·安徽宣城月考)如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線

8、AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是(　　) A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左 B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左 C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右 D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右 解析　解法一：當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，線圈中向下的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，線圈中先產(chǎn)生逆時針方向的感應電流后產(chǎn)生順時針方向的感應電流，線圈四條邊所受安培力的合力先向右下，后向右上，因此FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右，D正確。 解法二：根據(jù)楞次定

9、律的另一種表述——感應電流的效果總要反抗產(chǎn)生感應電流的原因。本題中的“原因”是線圈中磁通量先增大后減小，歸根結底是磁場靠近了線圈。“效果”是線圈要采取措施阻礙磁通量先增大后減小，即“來拒去留”，故必有向右運動的趨勢。在豎直方向上，線圈則應以先“向下躲”后“向上追”的方式阻礙磁通量先增大后減小，故FN先大于mg后小于mg。D正確。 答案　D 應用楞次定律定性分析電磁感應現(xiàn)象時，需要正確區(qū)分涉及的兩個磁場(一是引起感應電流的原磁場，二是感應電流產(chǎn)生的磁場)和兩個電流(產(chǎn)生原磁場的原電流及感應電流)。 1. (人教版選修3－2 P14·T6改編)(多選)如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側各固

10、定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(　　) A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C．磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 D．磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 答案　BD 解析　磁鐵插向左環(huán)，由于左環(huán)不閉合，不會產(chǎn)生感應電流，但有感應電動勢，因為沒有感應電流，磁場和小環(huán)沒有相互作用力，橫桿不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，A、C錯誤；B、D正確。 2. (2017·陜西西安中學期末)如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其

11、所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時針加速旋轉(zhuǎn) B．順時針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時針減速旋轉(zhuǎn) 答案　B 解析　當帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針加速旋轉(zhuǎn)時，相當于順時針方向電流在增大，根據(jù)右手螺旋定則，其內(nèi)(圓環(huán) a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場，其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場，并且磁場的磁感應強度在增大，金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場的總磁通量是垂直紙面向里(因為向里的磁通量比向外的多)且增大，根據(jù)楞次定律，b中產(chǎn)生的感應電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以b中產(chǎn)生逆時針方向的感

12、應電流且有擴張的趨勢，同理，當帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針減速旋轉(zhuǎn)，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流且有收縮的趨勢，A錯誤，B正確；當帶正電的絕緣圓環(huán)a逆時針加速旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，但具有擴張趨勢；當a逆時針減速旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，具有收縮趨勢，C、D錯誤。 3. (2017·四川成都七中診斷)如圖所示是法拉第在1831年做電磁感應實驗的示意圖，鐵環(huán)上繞有A、B兩個線圈，線圈A接直流電源，線圈B接電流表G和開關S。通過多次實驗，法拉第終于總結出產(chǎn)生感應電流的條件，分析這個實驗，下列說法中正確的是(　　) A．閉合開關S的瞬間，電流表G中有a→b的感應電流

13、B．閉合開關S的瞬間，電流表G中有b→a的感應電流 C．閉合開關S后，在增大滑動變阻器R接入電路的阻值的過程中，電流表G中有b→a的感應電流 D．閉合開關S后，向右移動滑動變阻器滑片，電流表G指針不偏轉(zhuǎn) 答案　C 解析　閉合開關S的瞬間，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無感應電流，故A、B錯誤；閉合開關S后，在增大R接入電路的阻值的過程中，電流減小，則穿過線圈B的磁通量減小，根據(jù)右手螺旋定則可確定穿過線圈B的磁場方向，再根據(jù)楞次定律可得電流表G中有b→a的感應電流，故C正確；閉合開關S后，向右移動滑動變阻器滑片，導致穿過線圈B的磁通量變化，則電流表中有電流，因而電流表G指針會偏

14、轉(zhuǎn)，故D錯誤。 考點3　“三定則一定律”的綜合應用 1．“三定則定律”的應用對比 2．應用的關鍵是抓住因果關系 (1)因電而生磁→安培定則。 (2)因動而生電→右手定則。 (3)因電而受力→左手定則。 (4)因磁而生電→楞次定律。 [例3]　如圖所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且與線圈相互絕緣。當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 解析　解法一：當MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈abcd中產(chǎn)生的

15、感應電流方向為順時針方向，由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以線圈所受安培力的合力方向向右，B正確。 解法二：由對楞次定律中“阻礙”的理解可知，當MN中電流突然減小而導致線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小時，線圈abcd一定會有向右運動的趨勢以“阻礙”其磁通量的減小，所以其所受安培力的合力方向向右，B正確。 答案　B 當只強調(diào)感應電流產(chǎn)生的效果，而不涉及感應電流方向的判定時，靈活應用楞次定律和推廣結論。 (1)安培力作用在線圈或?qū)w棒上就表現(xiàn)為力的作用效果——改變運動狀態(tài)(即“來拒去留”)或使物體發(fā)生形變的趨勢(即“增縮減擴”)。 (2)感應電流產(chǎn)生的磁場總是

16、阻礙閉合電路的磁通量變化，以“延緩”其增大或減小的速度。 1. (2018·江西南昌二中期末)如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界。若不計空氣阻力，則(　　) A．圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度 B．在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流 C．圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大 D．圓環(huán)最終將靜止在平衡位置 答案　B 解析　圓環(huán)穿過磁場時，會產(chǎn)生感應電流，圓環(huán)中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒定律知圓環(huán)的機械能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以擺不到原來的高度，故A錯

17、誤。當圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時，穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流，故B正確。整個圓環(huán)進入磁場后，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應電流，機械能守恒。圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流為零，故C錯誤。在圓環(huán)不斷進出磁場，機械能不斷損耗過程中，圓環(huán)的最大擺角越來越小，最后整個圓環(huán)只會在磁場區(qū)域內(nèi)來回擺動，因為在此區(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化，圓環(huán)中不產(chǎn)生感應電流，所以機械能守恒，即圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域內(nèi)來回擺動，而不是靜止在平衡位置，故D錯誤。 2．(2017·山東實驗中學一診)(多選)勻強磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面，規(guī)定向

18、里的方向為正，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)產(chǎn)生對應感應電流時其中很小段受到的安培力。則(　　) A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向 B．I2沿順時針方向，I3沿逆時針方向 C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心 D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心 答案　AD 解析　由題圖可知，在Oa段磁場方向垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場方向垂直紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應電流I2沿順時針方向，A正

19、確；在bc段磁場垂直紙面向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I3沿順時針方向，B錯誤；由左手定則可知，Oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段電流受到的安培力F2方向背離圓心向外，C錯誤；bc段電流受到的安培力F3方向指向圓心，D正確。 1.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當線圈a中有電流I通過時，穿過它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是(　　) A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb 答案　B 解析　當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多

20、，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此，根據(jù)總磁通量的計算，應該是Φa>Φb>Φc。故選B。 2.如圖所示，一根條形磁體自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中(　　) A．始終有感應電流自a向b流過電流表G B．始終有感應電流自b向a流過電流表G C．先有a→G→b方向的感應電流，后有b→G→a方向的感應電流 D．將不會產(chǎn)生感應電流 答案　C 解析　條形磁體從左邊進入螺線管的過程中，在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向右，且穿過螺線管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應電流的方向是a→G→b，條形磁體從螺線管中向右穿出的過程中，在螺線管中產(chǎn)生的磁場方向仍向

21、右，穿過螺線管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應電流的方向是b→G→a，故C正確。 3.如圖所示，一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi)，螺線管的中心線恰好和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應電流，可采用的方法有(　　) A．使螺線管在線圈a所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動 B．使螺線管上的電流發(fā)生變化 C．使線圈以MN為軸轉(zhuǎn)動 D．使線圈以與MN垂直的直徑為軸轉(zhuǎn)動 答案　D 解析　題圖所示位置，線圈a所在平面與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，當按A、B、C所述方式變化時，線圈a所在平面仍與磁感線平行，磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流；按選項D所述方式變化時，由于線圈與磁場夾角變化引

22、起磁通量變化，能夠產(chǎn)生感應電流，D正確。 4.如圖所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈c向右擺動，則ab的運動情況是(　　) A．向左或向右勻速運動 B．向左或向右減速運動 C．向左或向右加速運動 D．只能向右勻加速運動 答案　B 解析　當導線ab在導軌上滑行時，線圈c向右運動，說明穿過線圈的磁通量正在減少，即右側回路中的感應電流減小，導線正在減速運動，與方向無關，故A、C、D錯誤，B正確。 5. (2017·泰州一模)如圖所示，在長載流直導線旁邊固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內(nèi)，在導軌上有兩根可自由滑動的導體棒ab和cd。當載流直

23、導線中的電流逐漸減弱時，導體棒ab和cd的運動情況是(　　) A．一起向左運動 B．一起向右運動 C．相向運動，相互靠近 D．相背運動，相互遠離 答案　D 解析　解法一：根據(jù)右手螺旋定則知，載流直導線下方的磁場方向垂直紙面向里，電流減小時，磁場減弱，根據(jù)楞次定律得，回路中的感應電流為acdb。再根據(jù)左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd相背運動，相互遠離，故D正確，A、B、C錯誤。 解法二：載流導線中電流逐漸減弱，穿過a、b、c、d回路的磁通量減小，由楞次定律，只有增大回路面積，才能阻礙磁通量的變化，所以ab、cd相背運動，D正確。 6．(

24、多選)如圖所示，固定的水平長直導線中通有直流電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內(nèi)，且兩邊與導線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中(　　) A．穿過線框的磁通量保持不變 B．線框中感應電流方向保持不變 C．線框所受安培力的合力為零 D．線框的機械能不斷減小 答案　BD 解析　線框下落過程中，穿過線框的磁通量減小，A錯誤；由楞次定律可判斷出感應電流方向一直沿順時針方向，B正確；線框受到的安培力的合力豎直向上，但小于重力，則合力不為零，C錯誤；在下落過程中，安培力對線框做負功，則其機械能減小，D正確。 7. (多選)如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′，都處于同一水平面內(nèi)，P

25、和Q之間連接一電阻R。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關于導體棒MN中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(　　) A．感應電流方向是N→M B．感應電流方向是M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右 答案　AC 解析　解法一：由右手定則易知，MN中感應電流方向是N→M，再由左手定則可判知，MN所受安培力方向垂直棒水平向左。 解法二：由楞次定律知，感應電流的產(chǎn)生，必然阻礙引起感應電流的原因。本題中，感應電流是由于MN相對于磁場向右運動引起的，則安培力必然阻礙這種相對運動，由安培力既垂直

26、于電流又垂直于磁場方向可判知，MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左，再由左手定則，容易判斷出感應電流的方向是N→M，故正確選項為A、C。 8．(2017·長沙模擬)(多選)均勻帶負電的塑料圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面過圓心的軸旋轉(zhuǎn)，在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面，則(　　) A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)就一定有感應電流 B．不管環(huán)怎樣轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)都沒有感應電流 C．圓環(huán)在做變速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)一定有感應電流 D．圓環(huán)在做勻速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)沒有感應電流 答案　CD 解析　圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動形成恒定環(huán)形電流，磁場穩(wěn)定，小線圈磁通量不變，不形成感應電流，故A錯誤、D正確；

27、若圓環(huán)變速轉(zhuǎn)動，磁場不斷變化，小線圈中磁通量變化，形成感應電流，故B錯誤、C正確。 9. (2017·全國卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向 B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 答案　D

28、 解析　由于金屬桿PQ突然向右運動，導致金屬導軌與金屬桿PQ所圍的面積增大，磁通量增大，由楞次定律知，感應電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場的變化，故感應電流產(chǎn)生的磁場方向應垂直于紙面向外，PQRS中的感應電流沿逆時針方向。對于圓環(huán)形金屬線框T，金屬桿由于運動產(chǎn)生的感應電流所產(chǎn)生的磁場使得T內(nèi)的磁場的磁感應強度變小，磁通量減小，故線框T中感應電流產(chǎn)生的磁場方向應垂直于紙面向里，故T中的感應電流沿順時針方向，故D正確。 10. (2017·全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快

29、速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(　　) 答案　A 解析　施加磁場來衰減振動是利用電磁阻尼實現(xiàn)的，即振動過程中發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應電流在磁場中受安培力阻礙其振動。A圖中紫銅薄板無論上下振動還是左右振動都會出現(xiàn)磁通量的變化，即產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象；B圖中紫銅薄板上下振動時沒有磁通量的變化，不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象；C圖中紫銅薄板無論上下振動還是左右振動均不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象；D圖中紫銅薄板上下振動時不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，A正確。 11. (2016·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固

30、定的平行長直導線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針 D．金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針 答案　D 解析　根據(jù)楞次定律，當金屬圓環(huán)上、下移動時，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應電流產(chǎn)生，故選項A、B錯誤；當金屬圓環(huán)向左移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應電流為順時針，

31、故選項C錯誤；當金屬圓環(huán)向右移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應電流為逆時針，故選項D正確。 12. (2015·全國卷Ⅰ)(多選)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是(　　) A．圓盤上產(chǎn)生了感應電動勢 B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 C．在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D．圓盤中的自由

32、電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 答案　AB 解析　當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，A正確；圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場對磁針施加磁場力作用，導致磁針轉(zhuǎn)動，B正確；由于圓盤中心正上方懸掛小磁針，在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量不變，C錯誤；圓盤中帶正電的質(zhì)子與電子同時參與運動，不能形成電流，D錯誤。 13. (海南高考)(多選)如圖所示，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間(

33、　　) A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢 B．兩小線圈會有相互遠離的趨勢 C．兩小線圈中感應電流都沿順時針方向 D．左邊小線圈中感應電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應電流沿逆時針方向 答案　BC 解析　在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間，金屬框上下兩邊的電流在兩個線圈中產(chǎn)生的磁場剛好相互抵消，左右兩邊的電流在各自通過的線圈中產(chǎn)生的磁場也剛好相互抵消，對于左側的線圈而言，金屬框右邊的電流使其感應出順時針方向的感應電流，同理可知金屬框左邊的電流使右側的小線圈也感應出順時針方向的感應電流，由于兩線圈相鄰兩邊的電流方向相反，故兩線圈相互排斥，有相互遠離的趨勢，故選B、C。 14. (20

34、18·河南周口期末)如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 答案　B 解析　膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小逐漸增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過圓環(huán)B的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線受到的拉力減小，B正確，A、C、D錯誤。 16