（通用版）2020版高考物理一輪復習 第十章 第1講 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律課時作業(yè)（含解析）

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1、電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 一、選擇題(本題共10小題，1～6題為單選題，7～10題為多選題) 1.如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下列判斷正確的是(　　) A．ΦB＝ΦC B．ΦB>ΦC C．ΦB<ΦC D．無法判斷 解析：B　根據(jù)右手螺旋定則，結合磁場的特點可得，線圈A中產(chǎn)生的磁場的方向垂直向外，而外部則垂直向里；磁通量可看成穿過線圈的磁感線條數(shù)，由于線圈A中產(chǎn)生的磁場的方向垂直向外，而外部則垂直向里，當線圈的面積越大時，則相互抵消的越多，因此穿過線圈B的磁通量大，線圈C的磁通量小，故B正

2、確，A、C、D錯誤． 2.(2018·長沙模擬)如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應電流，下列方法可行的是(　　) A．使勻強磁場均勻增大 B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉動30° C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉動30° D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉動 解析：A　根據(jù)楞次定律可知，若勻強磁場均勻增大，通過圓環(huán)的磁通量增大，將產(chǎn)生從上向下看為順時針方向的感應電流，電流方向與圖中方向相符，故A項正確；使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉動30°或者使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉動30°，通過圓環(huán)的磁通量都將減小，產(chǎn)生的感應電流方向與圖中

3、所示的相反，故B、C項錯誤；保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉動，通過圓環(huán)的磁通量不改變，不會產(chǎn)生感應電流，故D項錯誤． 3.(2018·贛州模擬)如圖所示，有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間地繞轉軸自由轉動．如果在轉動時把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸，我們將觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．銅盤的轉動不受磁鐵的影響 B．銅盤的轉動能持續(xù)更長時間 C．銅盤能在較短的時間內停止 D．由于磁鐵的影響，銅盤會反向轉動 解析：C　當銅盤轉動時，切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，由于電路閉合，則出現(xiàn)感應電流，處于磁場中的部分圓盤會受到安培力作用，此力阻礙銅盤轉動，使得銅盤能在較短的時

4、間內停止，故C正確，A、B、D錯誤． 4．(2018·漳州模擬)長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖甲所示．長直導線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的交流電：i＝Imsin ωt，i－t 圖像如圖乙所示．規(guī)定沿長直導線方向上的電流為正方向．關于最初一個周期內矩形線框中感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 解析：D　0～和～T過程中電流向上增加和向下減小，穿過線圈的磁通量向里增加和向外減小，由

5、楞次定律知感應電流的磁場都是向外的．根據(jù)安培定則，產(chǎn)生的感應電流都為逆時針方向，同理～過程中感應電流都為順時針方向，所以選D. 5.(2018·蚌埠模擬)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，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠水盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，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

6、到的拉力增大 解析：B　使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，金屬環(huán)B內磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項B正確． 6.如圖所示，光滑平行導軌M、N固定在同一水平面上，兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從高處下落接近同路時(　　) A．P、Q將互相靠攏 B．P、Q將互相遠離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度大于g 解析：A　解法一：根據(jù)楞次定律的另一表述“感應電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應電流的原因”，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙

7、磁通量的增加和磁鐵的靠近．所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，選項A正確． 解法二：設磁鐵下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應電流方向，如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q將相互靠攏．由干回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g，當磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結論，選項A正確． 7.航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅動原理如圖所示．當固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在線圈左側同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻

8、率ρ銅<ρ鋁．則合上開關S的瞬間(　　) A．從右側看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將金屬環(huán)置于線圈右側，環(huán)將向右彈射 D．電池正、負極調換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 解析：BCD　閉合開關S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁場磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流，A錯誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側，則閉合開關S的瞬間，

9、從右側看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負極調換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確． 8.(2018·重慶巴蜀中學診測)如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B．感應電流的方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：AD　圓環(huán)從位置a無初速釋放，在到達磁場分界線之前，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)增加，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內感應電

10、流的方向為逆時針，圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線之時，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內感應電流的方向為順時針；圓環(huán)通過磁場分界線之后，穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內感應電流的方向為逆時針；因磁場在豎直方向分布均勻，圓環(huán)所受豎直方向的安培力平衡，故總的安培為沿水平方向．綜上所述，正確選項為A、D. 9．如圖甲，螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向．螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內．當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時(　　) A．在t1～t2時間內，L有收縮趨勢 B

11、．在t2～t3時間內，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流 D．在t3～t4時間內，L內有順時針方向的感應電流 解析：AD　在t1～t2時間內，外加磁場的磁感應強度增加且斜率在增加，則在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向增大的電流，該電流激發(fā)出向內增強的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內產(chǎn)生感應電流，根據(jù)結論“增縮減擴”可知圓環(huán)有收縮趨勢，A正確；在t2～t3時間內，外加磁場均勻變化，在導線框中產(chǎn)生恒定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定的磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應電流，選項B、C錯誤；在t3～t4時間內，外加磁場向下減弱，且斜率也減小，在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，

12、該電流激發(fā)出向內減弱的磁場，所以圓環(huán)內產(chǎn)生沿順時針方向的電流，D正確． 10．(2018·鄭州五校聯(lián)考)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導線與M、N相連接，線圈A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是(　　) A．0～1 s內，ab、cd導線互相排斥 B．1～2 s內，ab、cd導線互相吸引 C．2～3 s內，ab、cd導線互相吸引 D．3～4 s內，ab、cd導線互相排斥 解析：BD　根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉，負離子向下極板N偏轉，所以ab

13、中電流方向是由a向b的．在第1 s內，線圈A內磁場方向向右，磁感應強度減小，由楞次定律可知感應電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內電流的流向關系，可知兩導線相互吸引，A錯誤；在第2 s內，線圈A內磁場方向向左，磁感應強度增加，由楞次定律可知感應電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關系可知兩導線相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確． 二、計算題(本題共2小題，需寫出規(guī)范的解題步驟) 11．在如圖所示的電路中，在閉合和斷開開關S時，電流計G的指針有什么變化？該題中兩個線圈所組成的電路彼此不通，L2中的電流是如何產(chǎn)生的？這種現(xiàn)象在工作和生活中有哪些應用？ 解析：當L1中電流發(fā)生

14、變化時產(chǎn)生變化的磁場，該磁場經(jīng)過L2時，在L2中發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，所以在開關通斷時電流表均有示數(shù)；原因是兩線圈中產(chǎn)生了互感現(xiàn)象；互感現(xiàn)象可以把能量由一個電路傳到另一個電路．電磁感應定律的應用包括：變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的，在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要求設法減小電路間的互感． 答案：見解析 12.如圖所示，MN、PQ為間距L＝0.5 m且足夠長的平行導軌，NQ⊥MN，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°，NQ間連接一個R＝4 Ω的電阻．一勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度B＝1 T．將一根質量m＝0.05 kg、電阻r＝1 Ω的金屬棒ab，緊靠NQ放置在

15、導軌上，且與導軌接觸良好，導軌的電阻不計．現(xiàn)靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，當金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達到穩(wěn)定速度，cd離NQ的距離s＝0.2 m．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.問： (1)當金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？ (2)金屬棒達到的穩(wěn)定速度多大？ (3)若將金屬棒滑行至cd處時刻記作t＝0，從此時刻起，讓磁場的磁感應強度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流，則t＝1 s時磁感應強度多大？ 解析：(1)(2)對導體棒進行受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件，得mgsin θ＝f＋F＝μmgcos θ＋F 代入數(shù)據(jù)，得F＝0.1 N 又安培力F＝BIL I＝ 得F＝ v＝＝2 m/s 解得I＝0.2 A (3)金屬棒中不產(chǎn)生感應電流，對導體棒受力分析 mgsin θ－μmgcos θ＝ma s′＝vt＋at2 BLs＝B1(s＋s′)L 解得：B1＝ T 答案：(1)0.2 A　(2)2 m/s　(3) T 8