2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時作業(yè)（含解析）

電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律一、單項選擇題1在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，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，觀察電流表的變化解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化線圈繞在磁鐵上，磁通量未變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B錯誤往線圈中插入條形磁鐵的瞬間，線圈中磁通量發(fā)生變化，此時線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，但插入后磁通量不再變化，無感應(yīng)電流，故到相鄰房間觀察時無示數(shù)，C錯誤在線圈通電或斷電的瞬間，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確答案：D2(2017·高考江蘇卷)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A11B12C14 D41解析：兩個線圈的半徑雖然不同，但是線圈內(nèi)的勻強磁場區(qū)域的半徑一樣，則穿過兩線圈的磁通量相同，故選項A正確答案：A3如圖所示裝置，在cdef區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的變化的勻強磁場，要求線圈a對桌面的壓力大于本身重力，則cdef內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系可能是() 解析：若a對桌面的壓力大于本身重力，則b中的感應(yīng)電流應(yīng)增加，由IN知增大，所以只有B圖正確答案：B4一個面積為S4×102m2、匝數(shù)為n100的正方形線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，t0時刻磁場的方向垂直線圈平面向里，則下列判斷正確的是()At1 s時線圈中的電流方向發(fā)生變化B02 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零C12 s內(nèi)線圈中電流方向為順時針方向D在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零解析：根據(jù)楞次定律可知，在02 s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，在24 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，感應(yīng)電動勢大小均為EnnS，所以選項A、D錯誤，C正確；02 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為212B0S0.16 Wb，所以選項B錯誤答案：C5如圖所示，兩個閉合正方形線框A、B的中心重合，放在同一水平面內(nèi)當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時，對于線框B，下列說法中正確的是()A有順時針方向的電流且有收縮的趨勢B有順時針方向的電流且有擴張的趨勢C有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢D有逆時針方向的電流且有擴張的趨勢解析：根據(jù)右手定則可得，線框A中電流的磁場向里且逐漸增大，根據(jù)楞次定律可得，線框B中感應(yīng)電流的磁場的方向向外，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，線框A外側(cè)與線框B內(nèi)側(cè)處產(chǎn)生的磁場方向向外，由左手定則可知線框B有擴張的趨勢，故D正確答案：D二、多項選擇題6兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動當(dāng)AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是DCB導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是CDC磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左D磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左解析：導(dǎo)體棒AB切割磁感線，由右手定則可知回路中感應(yīng)電流的方向是BACDB，由左手定則知，磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向右，磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左，故B、D正確答案：BD7如圖所示，矩形線框abcd由靜止開始運動，若使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則線框的運動情況應(yīng)該是()A向右平動(ad邊還沒有進入磁場)B向上平動(ab邊還沒有離開磁場)C以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場)D以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90°)解析：選項A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流而選項B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、D正確答案：AD8(2019·山東聊城模擬)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率銅<鋁閉合開關(guān)S的瞬間()A從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向B銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動D電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射解析：線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流由左側(cè)看為順時針，選項A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運動，選項C錯誤；電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項D錯誤答案：AB能力題組選擇題9如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時針電流且具有擴展趨勢，則B的轉(zhuǎn)動情況是()A順時針加速轉(zhuǎn)動 B順時針減速轉(zhuǎn)動C逆時針加速轉(zhuǎn)動 D逆時針減速轉(zhuǎn)動解析：由題可知，A中感應(yīng)電流為順時針，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的內(nèi)部磁場向里，由右手螺旋定則可知，引起感應(yīng)電流的磁場可能為：向外增大或向里減小若原磁場向外，則B中電流應(yīng)為逆時針，由于B帶負電，故B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場向里，則B中電流應(yīng)為順時針，則B應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減??；又因為導(dǎo)體環(huán)A具有擴展趨勢，則B中電流應(yīng)與A方向相反，即B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大，A正確答案：A10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)電流方向為逆時針方向D金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向解析：根據(jù)楞次定律，當(dāng)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(yīng)電流產(chǎn)生，故選項A、B錯誤；當(dāng)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)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針，故選項C錯誤；當(dāng)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)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針，故選項D正確答案：D11(2019·湖南長沙模擬)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來，不管是理論物理學(xué)家還是實驗物理學(xué)家都一直在努力尋找，但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據(jù)近年來，一些凝聚態(tài)物理學(xué)家找到了磁單極子存在的有力證據(jù)，并通過磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象，這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲曙光如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，則從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)()A先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應(yīng)電流B先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應(yīng)電流C逆時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流D順時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流解析：N極磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，且磁場方向從上向下，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針；當(dāng)磁單極子遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，且磁場方向從下向上，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變由于超導(dǎo)線圈中沒有電阻，因此感應(yīng)電流將長期維持下去，故A、B、D錯誤，C正確答案：C12如圖所示，和是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路當(dāng)ab棒向右運動時，cd金屬棒受到向下的安培力下列說法正確的是() A由此可知d端電勢高于c端電勢B由此可知是S極C由此可知是N極D當(dāng)cd棒向下運動時，ab導(dǎo)線受到向左的安培力解析：根據(jù)題意及左手定則可知，cd中電流的方向由cd，c端電勢高于d端，A錯誤；ab中電流的方向由ba，對ab應(yīng)用右手定則可知是N極，是S極，B錯誤，C正確當(dāng)cd棒向下運動時，回路中會產(chǎn)生由dc的電流，則ab中電流的方向由ab，根據(jù)左手定則可知，ab受的安培力向右，D錯誤答案：C13(多選)如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個線圈A和B(構(gòu)成電磁鐵)，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個閉合回路下列說法正確的是()A閉合開關(guān)S時，B中產(chǎn)生與圖示方向相同的感應(yīng)電流B閉合開關(guān)S時，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流C斷開開關(guān)S時，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間D斷開開關(guān)S時，彈簧K立即將銜鐵D拉起解析：由題意可知，閉合S后，線圈A中產(chǎn)生磁場，穿過線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，故A錯誤，B正確；斷開S，回路電流減小，鐵芯中磁場減小，由楞次定律及右手螺旋定則可知，線圈B產(chǎn)生圖示方向的電流，減緩磁場減小的趨勢，電磁鐵會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間，故C正確，D錯誤答案：BC14(多選)如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶運動方向，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是()A若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應(yīng)電流方向從上向下看為逆時針B若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，磁場對線圈的作用力增大C從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈D從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈解析：由楞次定律可知，若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應(yīng)電流方向從上向下看為順時針，A錯誤若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，線圈通過磁場區(qū)域更快，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢更大，感應(yīng)電流更大，安培力也更大，B正確由圖知1、2、4、線圈都發(fā)生了相對滑動，而第3個線圈沒有，故第3個線圈為不合格線圈，C錯誤，D正確答案：BD15(多選)如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩金屬板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示下列說法正確的是() A01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥C23 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D34 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥解析：由題圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向為由a到b；由右側(cè)電路及題圖乙可以判斷，02 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向為由c到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項A、B錯誤.24 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項C、D正確答案：CD8