专题9-1+电磁感应现象、楞次定律（押题专练）-2018年高考物理一轮复习精品资料 9页

专题9.1+电磁感应现象、楞次定律 ‎1．下列图中能产生感应电流的是(　　)‎ 答案　B ‎2．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　)‎ 图1‎ A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 答案　D 解析　无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起．如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起．选项D正确．‎ ‎3．如图2所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ 平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)‎ 图2‎ A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 答案　C ‎4．如图3所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)‎ 图3‎ A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)‎ 答案　A 解析　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScosθ，对A选项，S增大，θ减小，cosθ增大，则Φ增大，A正确．对B选项，B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，B错误．对C选项，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．对D选项，S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，D错误．故只有A正确．‎ ‎5.如图4所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反 B．不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针 C．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针 D．在此过程中感应电流大小不变 答案　B ‎6．(多选)如图5所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是(　　)‎ 图5‎ A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C．穿过线框中的磁通量先变大后变小 D．穿过线框中的磁通量先变小后变大 答案　BD 解析　线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d. ‎ ‎7.(多选)北半球地磁场的竖直分量向下．如图6所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低 B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低 C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a 答案　AC 解析　线圈向东平动时，ba和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a点电势比b点电势低，A正确；同理，线圈向北平动，则a、b两点电势相等，高于c、d两点电势，B错误；以ab为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a→b→c→d→a，则C正确，D错误．‎ ‎8.如图7所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势 B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势 C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势 D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势 答案　C ‎9．(多选)如图8，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A．A中产生逆时针的感应电流 B．A中产生顺时针的感应电流 C．A具有收缩的趋势 D．A具有扩展的趋势 答案　BD ‎10．如图9所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 答案　D 解析　金属棒匀速向右运动切割磁感线，产生恒定感应电动势，由右手定则判断出电流由a→b，b点电势高于a点，c、d端不产生感应电动势，c点与d点等势，故A、B错．金属棒向右加速运动时，b点电势仍高于a点，感应电流增大，穿过右边线圈的磁通量增大，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从d流出，在外电路中，d点电势高于c点，故C错误，D正确．‎ ‎11．(多选)如图10所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)‎ 图10‎ A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 答案　BC ‎12.如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定有一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流，释放导线框，它由实线位置处下落到虚线位置处的过程中未发生转动，在此过程中 (　　)‎ A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA B．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上 D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动 答案：AB 解析：根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直纸面向外，下方的磁场方向垂直纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当BC边与导线最近时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直纸面向里的磁通量增大，当A点与导线最近时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，导线框内垂直纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A选项正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B选项正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零。C、D选项错误。‎ ‎13.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流。从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。‎ 答案：B＝ ‎14.如图所示，边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B1＝0.6T，B2＝0.40T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？‎ 答案：－0.1Wb　－1.0Wb 解析：在原图位置，磁感线与线圈平面垂直。‎ Φ1＝B1×＋B2× ‎＝0.6×Wb＋0.4×Wb＝0.5Wb 线圈绕OO′轴逆时针转过37°后，‎ Φ2＝B1×cos37°＋B2×cos37°‎ ‎＝0.6××0.8Wb＋0.4××0.8Wb＝0.4Wb ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.4Wb－0.5Wb＝－0.1Wb 绕圈绕OO′轴逆时针转过180°时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180°后，穿过线圈平面的磁通量为负。‎ Φ3＝－B1×－B2×＝－0.5Wb ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝－0.5Wb－0.5Wb＝－1.0Wb。‎ ‎15．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab边进入磁场时开始计时。‎ ‎(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；‎ ‎(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向。‎ 答案：(1)如题图所示(2)有，顺时针方向 ‎③线框离开磁场阶段：t为→，线框磁通量线性减小，最后为零。‎ 所以磁通随时间变化的图象为：‎ ‎(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流。由右手定则可知，ab边切割磁感线时产生感应电流的方向为逆时针方向；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流。由右手定则可知，dc边切割磁感线时感应电流方向为顺时针方向。‎ ‎ ‎