2020高考物理復習 金版教程 第9章第1單元 電磁感應現(xiàn)象、楞次定律練習

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1、限時規(guī)范特訓 (時間：45分鐘　分值：100分) 1.[2020·云南省玉溪一中高三考試]如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下．當磁鐵向下運動時 (但未插入線圈內(nèi)部)(　　) A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引 B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥 C．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引 D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥 解析：當磁鐵向下運動時，穿過線圈的由上指向下的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應電流的磁場方向向上，即線圈中感應電流的方

2、向與圖中箭頭方向相同，線圈的上端相當于N極，實驗磁鐵與線圈相互排斥，或者根據(jù)“來拒去留”判斷出磁鐵與線圈相互排斥，選項B正確. 答案：B 2.如圖所示，一個矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導線處于同一平面，而且處在兩導線的中央，則(　　) A．兩電流同向時，穿過線圈的磁通量為零 B．兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零 C．兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等 D．因兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，因此不能判定穿過線圈的磁通量是否為零 解析：兩電流同向時，在線圈范圍內(nèi)，產(chǎn)生的磁場方向相反，大小對稱，穿過線圈的磁通量為零，A正確，BCD不正確． 答案：A 3.[2020·湖北

3、省武漢市部分學校高三聯(lián)考]如圖所示，把一條長約10 m的電線的兩端連接在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合回路，讓兩個同學迅速搖動電線．當他們搖動的電線沿哪個方向時，靈敏電流表的讀數(shù)最大 (　　) A．東西方向 B．東偏北45° C．南北方向 D．南偏東45° 解析：地磁場的方向是由南指向北，當電線垂直磁場方向運動，即當電線沿東西方向放置時，感應電流最大，靈敏電流表的讀數(shù)最大，本題答案為A. 答案：A 4.[2020·山西省忻州一中高三月考試題]如圖所示，固定的水平長直導線中通有電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導線平行．線框由靜止釋放，在下落過程中(　

4、　) A．穿過線框的磁通量保持不變 B．線框所受安培力的合力為零 C．線框中感應電流方向保持不變 D．線框的機械能不斷增大 解析：根據(jù)安培定則可知，線框所在處磁場方向向里，另外，離導線越遠磁場強度B越??；在下落過程中，穿過線框的磁通量Φ＝BS，S不變，B逐漸減小，所以Φ逐漸減小，選項A錯誤；線框左右兩邊導線受到的安培力均為零，上下兩條導線中的感應電流相等，但磁感應強度B不同，根據(jù)F＝BIL可知，安培力不同，所以線框所受安培力的合力不為零，根據(jù)“來拒去留”合力向上，選項B錯誤；根據(jù)楞次定律可知，線框中的感應電流始終沿順時針方向，選項C正確；因為安培力做負功，機械能減小，選項D錯誤．本題

5、答案為C. 答案：C 5．[2020·江蘇物理卷] 如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計．勻強磁場與導軌平面垂直．阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置，且與導軌接觸良好．t＝0時，將開關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a 分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度．下列圖象正確的是(　　) 解析： 當開關(guān)S由1擲到2時，電容器開始放電， 此時電流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，以后棒開始運動，產(chǎn)生感應電動勢，棒相當于電源，利用右手定則可判斷棒上端為正極，下端為負極，當棒運動一段時間后，電路中的電流逐漸減小，當電容器極板電壓與棒兩端電動勢相等時，電容器

6、不再放電，電路電流等于零，棒做勻速運動，加速度減為零，所以，B、C錯誤，D正確；因電容器兩極板有電壓，由q＝CU知電容器所帶的電荷量不等于零，A錯誤. 答案：D 6．如圖所示，老師做了一個物理小實驗讓學生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一鋁環(huán)，右邊環(huán)閉合，左邊環(huán)不閉合，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．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動 D．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動 解析：磁鐵插入右環(huán)時，

7、由于環(huán)閉合，則產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律則橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動．當磁鐵插向左環(huán)時，由于環(huán)不閉合，則橫桿不轉(zhuǎn)動． 答案：B 7.如圖，P環(huán)位于螺線管的中垂面處，當P環(huán)中感應電流為順時針方向(右視)且受背離圓心向外的張力時，則螺線管中電流的方向及大小變化是(　　) A．b→a，減小 B．b→a，增大 C．a(chǎn)→b，減小 D．a(chǎn)→b，增大 解析：此題極易錯選答案，P環(huán)受向外的張力，則說明P環(huán)有擴大其面積的趨勢，穿過它的原磁場的磁通量在增加(注意：穿過P環(huán)內(nèi)外磁感線方向是不同的，這里P擴大面積不是想增大其磁通量，而是穿過它的原磁場磁通量在增加，其感應電流的磁場欲阻礙原磁通量的增加)，由

8、楞次定律和安培定則可知答案選D. 答案：D 8．[2020·廣西區(qū)柳州鐵一中高三月考理綜卷]如圖所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如下面右圖所示的變化電流，t＝0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)．在t1～t2時間內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是(　　) A．線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢 B．線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢 C．線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢 D．線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢 解析：在t1～t2時間內(nèi)，線圈A中的電流方向為逆時針，大小逐漸增大，根據(jù)楞次定律，線圈

9、B內(nèi)有順時針方向的電流；因為線圈A、B中的電流方向相反，所以相斥，線圈有擴張的趨勢．本題答案為A. 答案：A 9．如圖所示，導軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當導線MN在導軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中 (　　) A．有感應電流，且B被A吸引 B．無感應電流 C．可能有也可能沒有感應電流 D．有感應電流，且電流方向與A中的相反 解析：MN向右加速滑動，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則，知A在B環(huán)中的磁場方向向左且大小逐漸增強，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的磁場在B環(huán)中方向向右，B環(huán)中電流方向與A中的相反，B被A排

10、斥．故D正確． 答案：D 10.一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)．下列情況中，可觀測到N向左運動的是(　　) A. 在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間 B. 在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間 C. 在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時 D. 在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時 解析：由楞次定律可知，線圈N向左運動的效果是為了阻礙線圈磁通量的減小，故電路中電流是減小的，A、B、D中電流增加，

11、C中電流減小，所以選項C正確． 答案：C 11.如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動．t＝0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，從t＝0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？請推導出這種情況下B與t的關(guān)系式． 解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，應使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化 在t＝0時刻，穿過線圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時刻的磁感應強度為B，此時磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt)　由Φ1＝Φ2得B＝. 12.磁感應強度為B的勻強

12、磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab進入磁場時開始計時． (1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象； (2)判斷線框中有無感應電流．若有，請判斷出感應電流的方向；若無，請說明理由． 解析：線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)、在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)． (1)①線框進入磁場階段：t為0～，線框進入磁場中的面積與時間成正比，S＝lvt， 最后為Φ＝BS＝Bl2. ②線框在磁場中運動階段：t

13、為～， 線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變． ③線框離開磁場階段：t為～，線框磁通量線性減小，最后為零． 答案：(1)如圖所示 (2)線框進入磁場階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應電流．由右手定則可知，感應電流方向為逆時針方向． 線框在磁場中運動階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應電流產(chǎn)生． 線框離開磁場階段，穿過線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應電流．由右手定則可知，感應電流方向為順時針方向． 13.[2020·山東省濟寧市金鄉(xiāng)二中高三月考]將一個矩形金屬線框折成直角框架abcdefa，置于傾角為α＝37°的斜面上，ab邊與斜面的底線MN平行，如圖所示. a＝

14、b＝c＝e＝f＝0.2 m，線框總電阻為R＝0.02 Ω，ab邊的質(zhì)量為m＝ 0.01 kg，其余各邊的質(zhì)量均忽略不計，框架可繞過c、f點的固定軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)從t＝0時刻開始沿斜面向上加一隨時間均勻增加的、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度與時間的關(guān)系為B＝0.5t T，磁場方向與cdef面垂直．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6) (1)求線框中感應電流的大小，并指出ab段導線上感應電流的方向； (2)t為何值時框架的ab邊對斜面的壓力恰為零，并求從t＝0開始到該時刻通過ab邊的電量是多少． 解析：(1)由題設(shè)條件可得：E＝＝c·d＝0.02 V，所以感應電流I＝＝1.0 A，根據(jù)楞次定律可判斷，感應電流的方向從a→b. (2)ab邊所受的安培力為FB＝BI·a＝0.1t，方向垂直于斜面向上，當框架的ab邊對斜面的壓力為零時，有FB＝mgcos37°，由以上各式解得：t＝0.8 s；從t＝0開始到該時刻通過ab邊的電量q＝It＝0.8 C. (或用q＝＝求解均可)