2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 第51講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律學(xué)案（含解析）.doc

電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律研讀考綱明方向重讀教材定方法(對應(yīng)人教版選修32的頁碼及相關(guān)問題)1P7圖4.27，要使電流表偏轉(zhuǎn)，搖繩的兩同學(xué)應(yīng)南北站立還是東西站立？提示：東西站立。2P7問題與練習(xí)T1，甲、乙、丙三種情況，哪種產(chǎn)生感應(yīng)電流？哪種產(chǎn)生感應(yīng)電動勢？提示：乙、丙產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，丙產(chǎn)生感應(yīng)電流。3P9問題與練習(xí)T7，為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與t的關(guān)系如何？提示：由B0l2Bl(lvt)，得B。4P11閱讀教材，思考：感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反嗎？提示：不一定。5P12思考與討論導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿什么方向？提示：沿AB。6P13問題與練習(xí)T4，線圈在B位置時，穿過它的磁通量為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也為零嗎？提示：磁通量為零，感應(yīng)電流不為零。7P16閱讀教材，思考：EBlv中，l指導(dǎo)線實(shí)際長度嗎？提示：不是。l是有效切割長度。8P16思考與討論感應(yīng)電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了它？是有利于線圈的轉(zhuǎn)動，還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動？提示：根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電動勢削弱了電源產(chǎn)生的電流，阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動。9P20思考與討論導(dǎo)體棒哪端電勢高？若外接用電器，導(dǎo)體棒電流沿什么方向？此時導(dǎo)體棒中哪端電勢高？提示：C端電勢高；電流從DC；C端電勢高。10P23圖4.64，思考：開關(guān)S斷開后燈泡A中的電流方向是什么？提示：從右向左。11P23圖4.65，圖甲中，若開關(guān)S斷開，電流表示數(shù)立即變?yōu)榱氵€是逐漸變?yōu)榱?？提示：立即變?yōu)榱恪?2P24閱讀“磁場的能量”。13P27圖4.77，連接正負(fù)接線柱的導(dǎo)線有什么作用？提示：使電流表中形成閉合電路，起到電磁阻尼作用，預(yù)防指針振動過大。第51講電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解一、磁通量1磁通量(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積。(2)公式：BS(BS)；單位：韋伯(Wb)。(3)矢標(biāo)性：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)。2磁通量的變化量：21。3磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)：磁通量的變化量與所用時間的比值，即，與線圈的匝數(shù)無關(guān)。4磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場強(qiáng)弱不變，回路面積改變。(2)回路面積不變，磁場強(qiáng)弱改變。(3)回路面積和磁場強(qiáng)弱均不變，但二者的方向發(fā)生改變。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)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(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合；(2)磁通量發(fā)生變化。3實(shí)質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流；如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢，而無感應(yīng)電流。1. 如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，穿過三個線圈的磁通量分別為a、b、c，則()Aa<b<cBa>b>cCa<c<bDa>c>b答案B解析當(dāng)線圈a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線條數(shù)線圈c最多，其次是線圈b，線圈a中沒有向外的磁感線，因此穿過閉合線圈的凈磁感線條數(shù)線圈a最多，線圈b次之，線圈c最少，即a>b>c，故B正確。2. 磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化量大小分別為1和2，則()A1>2 B12C1<2 D無法確定答案C解析設(shè)閉合線框在位置1時的磁通量為1，在位置2時的磁通量為2，直線電流產(chǎn)生的磁場在位置1處比在位置2處要強(qiáng)，故1>2。將閉合線框從位置1平移到位置2，磁感線是從閉合線框的同一面穿過的，所以1|21|12；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過，所以2|(2)1|12(以原來穿過的方向為正方向，則后來從另一面穿過的方向為負(fù)方向)。故正確選項為C。3教材母題(人教版選修32 P8T3)如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圈由位置1穿過虛線框運(yùn)動到位置2。線圈在運(yùn)動過程中什么時候有感應(yīng)電流，什么時候沒有感應(yīng)電流？為什么？變式子題(2018河北邯鄲期末)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電流；B項中回路的面積增大，穿過回路的磁通量增大，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流；C項中由于直導(dǎo)線在線圈對稱軸的正上方，所以穿過線圈的磁通量等于0，電流增大，穿過線圈的磁通量仍然是0，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；D項中線圈整體沿垂直于勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動，穿過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(yīng)電流。故選B?？键c(diǎn)二感應(yīng)電流的方向1楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(3)應(yīng)用楞次定律的思路：2右手定則(1)內(nèi)容：如圖所示，伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。3“三定則一定律”的應(yīng)用對比1教材母題(人教版選修32 P13T3)在如圖中CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著如圖所示的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動時，請用楞次定律判斷ABCD和ABFE兩個電路中感應(yīng)電流的方向。變式子題(2017全國卷)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)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(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動，在運(yùn)動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()APQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向BPQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向CPQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向DPQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向答案D解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動，在運(yùn)動開始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場方向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針；由于閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，與原磁場方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可判斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向為順時針，選項D正確。2. (多選)兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動時，下列說法正確的是()ACD內(nèi)有電流通過，方向是DCBCD向左運(yùn)動C磁場對CD作用力向左D磁場對AB作用力向左答案AD解析為了判斷CD內(nèi)電流方向，首先判斷AB內(nèi)的電流方向，因為AB在外力F作用下向右做切割磁感線運(yùn)動，根據(jù)右手定則判斷可知電流的方向是BA，AB起著電源的作用，電流從A端流出，回路的電流方向是 BADCB，所以A正確。由左手定則可知D正確，B、C錯誤。考點(diǎn)三楞次定律的推廣應(yīng)用1楞次定律中“阻礙”的含義2楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為電磁感應(yīng)的效果總要阻礙引起電磁感應(yīng)的原因，列表說明如下如圖甲所示，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中通以如圖乙所示的變化電流，t0時電流的方向為順時針方向(如圖中箭頭所示)，在t1t2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，且線圈B有擴(kuò)張的趨勢B線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，且線圈B有收縮的趨勢C線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，且線圈B有擴(kuò)張的趨勢D線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，且線圈B有收縮的趨勢解析t1t2時間內(nèi)，線圈A中的電流方向為逆時針方向，根據(jù)安培定則可知在線圈A內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向向外，線圈外部產(chǎn)生的磁場方向向里，線圈B內(nèi)的合磁通量是向外的。由于線圈A中的電流增大，故穿過線圈B的磁通量增加，因而根據(jù)楞次定律和安培定則，在線圈B中將產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，由楞次定律的推論可知，線圈B有擴(kuò)張的趨勢。故A正確。答案A方法感悟線圈大小的變化趨勢常有兩種判斷方法(1)微元法：取線圈B上一小段導(dǎo)線，若取足夠小，則可看成一條直線段，根據(jù)其中感應(yīng)電流的方向，所在處磁場的方向及左手定則，可知該段導(dǎo)線的受力方向，以此推出線圈是有收縮的趨勢還是有擴(kuò)張的趨勢。(2)感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。本題中“原因”是線圈B中磁通量的增加，“效果”便是阻礙磁通量的增加，只有線圈B的面積增大才能阻礙磁通量的增加，故線圈B有擴(kuò)張的趨勢。1(2018山東實(shí)驗中學(xué)一診)(多選)勻強(qiáng)磁場中有一細(xì)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)定向里的方向為正，磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)產(chǎn)生對應(yīng)感應(yīng)電流時其中很小段受到的安培力。則()AI1沿逆時針方向，I2沿順時針方向BI2沿順時針方向，I3沿逆時針方向CF1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心DF2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(yīng)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(yīng)電流I2沿順時針方向，A正確；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(yīng)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。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(dāng)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，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是()AFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左BFN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向左CFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右DFN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右答案D解析解法一：當(dāng)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(yīng)電流后產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(從上往下看)，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(yùn)動趨勢向右，D正確。解法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)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(jié)底是磁鐵先靠近后遠(yuǎn)離線圈?！靶Ч笔蔷€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(yùn)動的趨勢。在豎直方向上，線圈則應(yīng)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。課后作業(yè)鞏固強(qiáng)化練1. 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(yīng)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(dāng)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(yīng)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起磁通量變化，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。2. 如圖所示的金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場中，將它從磁場中勻速拉出來，下列說法正確的是()A向左拉出和向右拉出，其感應(yīng)電流方向相反B不管從什么方向拉出，金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時針C不管從什么方向拉出，環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是逆時針D在此過程中感應(yīng)電流大小不變答案B解析金屬圓環(huán)不管是從什么方向拉出磁場，金屬圓環(huán)中的磁通量方向不變，且不斷減小，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向相同，感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場的方向相同，則由右手螺旋定則知感應(yīng)電流的方向是順時針方向，A、C錯誤，B正確；金屬圓環(huán)勻速拉出磁場過程中，磁通量的變化率在發(fā)生變化，感應(yīng)電流的大小也在發(fā)生變化，D錯誤。3. (多選)如圖所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中，關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是()A因ab切割磁感線，故ab棒上有感應(yīng)電流B盡管ab切割磁感線，但ab棒上無感應(yīng)電流C磁場穿過圓環(huán)與ab構(gòu)成的回路的磁通量沒有變化D磁場穿過圓環(huán)與ab構(gòu)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(yùn)動，相當(dāng)于圓的一條弦，與圓弧所圍的面積不變，又處在勻強(qiáng)磁場中，故磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。B、C正確。4. 矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線MN中通入如圖所示的電流，當(dāng)MN中的電流增大時，下列說法正確的是()A導(dǎo)線框abcd中沒有感應(yīng)電流B導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流C導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左D導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向右答案D解析直導(dǎo)線中通有向上且增大的電流，根據(jù)安培定則知，通過線框的磁場方向垂直紙面向里，且增大，根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，故A、B錯誤；根據(jù)左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向右，cd邊所受安培力方向水平向左，離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力，則線框所受安培力的合力方向水平向右，故C錯誤，D正確。5. 如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過。現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()AFT1>mg，F(xiàn)T2>mgBFT1<mg，F(xiàn)T2<mgCFT1>mg，F(xiàn)T2<mgDFT1<mg，F(xiàn)T2>mg答案A解析金屬圓環(huán)從位置到位置的過程中，由楞次定律推論知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用力始終向下，對磁鐵受力分析可知FT1>mg，F(xiàn)T2>mg，A正確。6. 如圖所示，通電導(dǎo)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(dāng)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垂直紙面向里答案B解析解法一：當(dāng)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)生的感應(yīng)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(dāng)MN中電流突然減小而導(dǎo)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(yùn)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。7. 如圖所示，一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與導(dǎo)線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流。釋放導(dǎo)線框，它由實(shí)線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動，在此過程中()A導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBAB導(dǎo)線框的磁通量為零時，感應(yīng)電流也為零C導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為向上向下向上D導(dǎo)線框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動答案A解析根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線上方的磁場方向垂直于紙面向外，下方的磁場方向垂直于紙面向里，而且越靠近導(dǎo)線磁場越強(qiáng)。所以閉合導(dǎo)線框ABC在下降過程中，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量先增大，當(dāng)增大到BC邊與導(dǎo)線在同一水平面時，達(dá)到最大，再向下運(yùn)動，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量逐漸減小至零，然后隨導(dǎo)線框的下降，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量增大，達(dá)到最大后，繼續(xù)下降時由于導(dǎo)線框逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線，使導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量再逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場先向內(nèi)，再向外，最后向內(nèi)，所以導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBA，A正確；當(dāng)導(dǎo)線框內(nèi)的磁通量為零時，內(nèi)部的磁通量仍然在變化，有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，所以感應(yīng)電流不為零，B錯誤；根據(jù)對楞次定律的理解，感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對運(yùn)動，由于導(dǎo)線框一直向下運(yùn)動，所以導(dǎo)線框所受安培力的合力方向一直向上，不為零，C、D錯誤。真題模擬練8(2018全國卷) (多選)如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動答案AD解析小磁針的N極的指向為該處磁場的方向。開關(guān)閉合后的瞬間，通過右邊線圈的電流增大，在鐵芯中產(chǎn)生由北向南的磁場增大，通過左側(cè)的線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可以判斷，直導(dǎo)線的電流從南流向北，再根據(jù)安培定則可以判斷，直導(dǎo)線電流在小磁針處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針N極向里轉(zhuǎn)動，A正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，通過左側(cè)線圈的磁通量不變，不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以直導(dǎo)線無感應(yīng)電流流過，小磁針在地磁場作用下恢復(fù)原指向，B、C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，通過左側(cè)線圈的磁通量減小，直導(dǎo)線產(chǎn)生由北流向南的電流，則小磁針N極向外轉(zhuǎn)動，D正確。9(2014全國卷)在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗中，能觀察到感應(yīng)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，觀察電流表的變化答案D解析將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，因線圈中的磁通量沒有變化，故不能觀察到感應(yīng)電流，A不符合題意；在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈時，如果通電線圈通以恒定電流，產(chǎn)生不變的磁場，則在另一線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B不符合題意；在線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表時，磁通量已不再變化，因此也不能觀察到感應(yīng)電流，C不符合題意；繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場變化，使穿過另一線圈的磁通量變化，因此，能觀察到感應(yīng)電流，D符合題意。10. (2016海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)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(yùn)動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向B金屬環(huán)向下運(yùn)動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向C金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針D金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針答案D解析當(dāng)金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A、B錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故C錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故D正確。11. (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(guān)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(yīng)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(guān)突然斷開的瞬間答案A解析線圈中通以恒定的電流時，線圈周圍產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)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，回路中電流變化，線圈周圍產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電流；將開關(guān)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(yīng)電流。故選A。12. (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(xì)線懸掛于O點(diǎn)，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(qiáng)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(jìn)入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C圓環(huán)進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)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(yīng)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(jī)械能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以擺不到原來的高度，故A錯誤。當(dāng)圓環(huán)進(jìn)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(yīng)電流，故B正確。整個圓環(huán)進(jìn)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(yīng)電流，機(jī)械能守恒，故圓環(huán)進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流為零，故C錯誤。在圓環(huán)不斷進(jìn)出磁場，機(jī)械能不斷損耗的過程中，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(yīng)電流，所以機(jī)械能守恒，即圓環(huán)最后的運(yùn)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。13. (2018宣城模擬)如圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧XOY運(yùn)動，(O是線圈中心)。則()A從X到O，電流由E經(jīng)G流向F，線圈的面積有收縮的趨勢B從X到O，電流由F經(jīng)G流向E，線圈的面積有擴(kuò)張的趨勢C從O到Y(jié)，電流由F經(jīng)G流向E，線圈的面積有收縮的趨勢D從O到Y(jié)，電流由E經(jīng)G流向F，線圈的面積有擴(kuò)張的趨勢答案D解析磁極繞轉(zhuǎn)軸從X到O勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈平面的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，電流由F經(jīng)G流向E，線圈的每部分受到指向圓心的安培力，線圈的面積有縮小的趨勢，故A、B錯誤；磁極繞轉(zhuǎn)軸從O到Y(jié)勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈平面的磁通量向上減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，電流由E經(jīng)G流向F，線圈的每部分受到背離圓心的安培力，所以線圈的面積有擴(kuò)大的趨勢，故C錯誤，D正確。14. (2018內(nèi)江模擬)L形的光滑金屬軌道AOC，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是如圖所示的放在導(dǎo)軌上的一根金屬直桿，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動，運(yùn)動過程中Q端始終在OC上?？臻g存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列判斷正確的是()A感應(yīng)電流的方向始終是由PQB感應(yīng)電流的方向先是由PQ，后是由QPC感應(yīng)電流的方向始終是由QPD感應(yīng)電流的方向先是由QP，后是由PQ答案B解析在PQ桿滑動的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的POQ的面積先增大后減小，穿過POQ的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向先垂直紙面向里后垂直紙面向外，根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流的方向先是由PQ，后是由QP，故B正確，A、C、D錯誤。