（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題40 電磁感應(yīng) 楞次定律（練）（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、專題40 電磁感應(yīng) 楞次定律（練） 1．如圖所示，閉合圓導(dǎo)線圈平行地放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場(chǎng)方向的兩直徑，試分析線圈做以下哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流（ ） A．使線圈在紙面內(nèi)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng) B．使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng) C．使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，要知道磁通量可以用磁感線的條數(shù)表示，線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)磁通量為零。 2．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖所示連接。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

2、 A．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B．線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度 D．開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn) 【答案】A 【名師點(diǎn)睛】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及實(shí)驗(yàn)電路分析，知道感應(yīng)電流產(chǎn)生條件，穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，認(rèn)真分析即可正確解題． 3．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ） 【答案】C 【解析】電流在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力而運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，由圖

3、示可知，BD能說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用；A能說(shuō)明電流周圍存在磁場(chǎng)，故選C． 【名師點(diǎn)睛】知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念、導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)感應(yīng)電流的現(xiàn)象或者穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;分析清楚圖示實(shí)驗(yàn)情景即可正確解題。 4．如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 （ ） 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，要知道產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是傳播閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)就有感應(yīng)電流產(chǎn)生；解題時(shí)要分析清楚圖示情景、明確磁通量是否發(fā)生變化，即可正確解題。 5．美國(guó)《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站2011年6月22日?qǐng)?bào)道，美國(guó)明

4、尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種具有獨(dú)特屬性的新型合金能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)化為電能．具體而言，只要略微提高溫度，這種合金會(huì)從非磁性合金變成強(qiáng)磁性合金，從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡(jiǎn)化模型如圖．M為圓柱形合金材料，N為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑．現(xiàn)對(duì)M進(jìn)行加熱，則（ ） A．N中將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏? B．N中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏? C．N線圈有收縮的趨勢(shì) D．N線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) 【答案】D 【解析】當(dāng)導(dǎo)致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場(chǎng)去阻礙線圈的磁通量的變化． A、B、提高溫度，這種合金會(huì)從非磁性合金變成強(qiáng)磁性合金，穿過(guò)線圈的磁通量增

5、大，從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流．由于原磁場(chǎng)的方向未知，所以不能判斷出感應(yīng)電流的方向，故AB錯(cuò)誤；C、D、M外側(cè)的磁場(chǎng)的方向與M中的磁場(chǎng)的方向相反，N的面積越大，則穿過(guò)線圈N的磁通量?。?dāng)M與N中磁通量增大時(shí)，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的阻礙磁通量的增大，面積有最大的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤，D正確，故選：D 【名師點(diǎn)睛】可從阻礙磁通量變化的角度去分析：增反減同，當(dāng)磁通量增大時(shí)，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的阻礙磁通量的增大． 1．如圖所示，螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上，當(dāng)B中通過(guò)的電流I增大時(shí)（ ） A．環(huán)A有縮小的趨勢(shì) B．環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．螺線管B沒(méi)有縮短或伸長(zhǎng)

6、的趨勢(shì) D．螺線管B有伸長(zhǎng)的趨勢(shì) 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要明確螺線管線圈相當(dāng)于條形磁鐵，穿過(guò)A環(huán)的磁通量存在抵消的情況，注意A的面積越大，磁通量是越小的，不是越大，不能得出相反的結(jié)果． 2．如圖所示，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將線框沿垂直磁場(chǎng)方向拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)線框磁通量的變化情況是（ ） A．變小 B．變大 C．不變 D．先變小后變大 【答案】A 【解析】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，磁通量為Φ=BS，S為在磁場(chǎng)中的面積．解：線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，故磁通量為Φ=BS；將線框沿垂直磁場(chǎng)方向拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，在磁場(chǎng)中的面積S減小，故BS

7、減小；故選：A． 【名師點(diǎn)睛】本題考查了磁通量的概念，關(guān)鍵是記住公式Φ=BS，也可以用穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)形象表示，基礎(chǔ)題目． 3．（多選）如圖，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程中穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直．若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力均不計(jì)，則（ ） A．金屬環(huán)每次進(jìn)入和離開磁場(chǎng)區(qū)域都有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流的方向相反 B．金屬環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后越靠近OO′線時(shí)速度越大，而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大 C．金屬環(huán)開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小到某一值后不再減小 D．金屬環(huán)在擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能將全部轉(zhuǎn)化為環(huán)

8、中的電能 【答案】AC D、圓環(huán)最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，機(jī)械能守恒，金屬環(huán)在擺動(dòng)過(guò)程中，只有一部分的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能，故D錯(cuò)誤，故選：AC． 【名師點(diǎn)睛】本題考查楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過(guò)程，先確認(rèn)原磁場(chǎng)方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化． 4．1931年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子即“磁單極子”．1982年美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)，儀器的主要部分是一個(gè)由超導(dǎo)體組成的線圈，超導(dǎo)體的電阻為零，一個(gè)微弱的電動(dòng)勢(shì)就可以在超導(dǎo)線圈中引起感應(yīng)電流，而且這個(gè)電

9、流將長(zhǎng)期維持下去，并不減弱，他設(shè)想，如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么從上向下看，超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)（ ） A．先是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，然后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．先是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，然后是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C．順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D．逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】考查右手螺旋定則、楞次定律，及磁單極子的特征．同時(shí)注意磁體外部的感應(yīng)線是從N極射出，射向S極． 5．如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程

10、中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過(guò)程中（ ） A．感應(yīng)電流方向是b→a B．感應(yīng)電流方向是a→b C．感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→b D．感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a 【答案】C 【解析】在ab桿滑動(dòng)的過(guò)程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過(guò)△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由b→a，后是由a→b，故ABD錯(cuò)誤，C正確，故選C． 【名師點(diǎn)睛】本題是楞次定律的應(yīng)用，難點(diǎn)是分析△aob的面積變化．尤其要注意到

11、面積在變化的過(guò)程中存在最大值，即在ab桿滑動(dòng)的過(guò)程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過(guò)△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律來(lái)判斷電流的方向． 1．【2016·上海卷】磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵 A．向上運(yùn)動(dòng) B．向下運(yùn)動(dòng) C．向左運(yùn)動(dòng) D．向右運(yùn)動(dòng) 【答案】B 【解析】據(jù)題意，從圖示可以看出磁鐵提供的穿過(guò)線圈原磁場(chǎng)的磁通量方向向下，由安培定則可知線圈中感應(yīng)電流激發(fā)的感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上，即兩個(gè)磁場(chǎng)的方向相反，則由楞次定律可知原磁場(chǎng)通過(guò)線圈的磁通量的大小在增加，故選項(xiàng)B正確。 【方法技巧】通過(guò)安培定則判斷感應(yīng)磁場(chǎng)方向

12、，通過(guò)楞次定律判斷磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況。 2．【2016·海南卷】如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)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(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? B．金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? 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?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较? 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?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较? 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)用安培定則判斷電流周圍磁場(chǎng)的方向，以及學(xué)會(huì)根據(jù)楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電流的方向。 3．【2015·

13、全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ·19】（多選）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是 A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】AB 【解析】圓盤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了

14、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A對(duì)，圓盤在徑向的輻條切割磁感線過(guò)程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢(shì)不等而形成渦流產(chǎn)生，選項(xiàng)B對(duì)。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場(chǎng)都沒(méi)有發(fā)生變化，所以沒(méi)有磁通量的變化，選項(xiàng)C錯(cuò)。圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流，選項(xiàng)D錯(cuò)。 【規(guī)律總結(jié)】把握磁通量的變化才是關(guān)鍵，根據(jù)對(duì)稱性，圓盤磁通量始終等于零，無(wú)磁通量變化。 4．【2014·全國(guó)Ⅰ·3】在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)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合成一閉合回路，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(gè)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 【方法技巧】抓住產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化。