【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应现象楞次定律作业 7页

2020 届一轮复习人教版 电磁感应现象楞次定律 作业 一、选择题(本题共 12 小题，1～8 题为单选，9～12 题为多选) 1．[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、 b、c、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处 在原平面内，则在线圈发生形变的过程中(　　) A．线圈中将产生 abcda 方向的感应电流 B．线圈中将产生 adcba 方向的感应电流 C．线圈中的感应电流方向无法判断 D．线圈中无感应电流 答案：A 解析： 周长一定时，圆形的面积最大．现用外力在四点将线圈拉成正方形，线圈面 积变小，磁通量变小，有感应电流产生，由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电 流，故 A 正确． 2．[2019·江西省景德镇模拟](多选)如图所示，一根长导线弯曲成“”形，通以直流电流 I，正中间用绝缘线悬挂一金属环 C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流 I 增大的过程 中，下列判断正确的是(　　) A．金属环中无感应电流产生 B．金属环中有逆时针方向的感应电流 C．悬挂金属环 C 的绝缘线的拉力大于环的重力 D．悬挂金属环 C 的绝缘线的拉力小于环的重力 答案：BC 解析：由 Φ＝BS 知，金属环的面积 S 不变，I 增大，B 增大，所以金属环中有感应电流 产生，A 错误；由楞次定律得，金属环中感应电流方向沿逆时针，B 正确；由于环的上半部 分所在处的磁感应强度大于下半部分所在处的，由左手定则可知 F 安方向向下，所以 F 拉 ＝mg＋F 安，拉力大于重力，C 正确，D 错误． 3. [2019·天津市耀华中学诊断]如图所示，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导轨平面，且与竖直方向的夹角 为 θ.在下列过程中，一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是(　　) A．ab 向右运动，同时使 θ 减小 B．使磁感应强度 B 减小，θ 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(0°<θ<90°) 答案：A 解析：设回路面积为 S，据题意，磁通量 Φ＝BScosθ，若要使回路中产生感应电流，则 需使磁通量 Φ 发生变化．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． 4. [2019·湖北省部分重点中学考试]如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁 场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电 流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘以角速度 ω 逆时针匀速转动，下列说法正确的 是(　　) A．回路中不会产生感应电流 B．回路中会产生大小不变、方向变化的感应电流 C．回路中电流的大小和方向都周期性变化，周期为2π ω D．回路中电流方向不变，从 b 导线流进电流表 答案：D 解析：圆盘转动可等效看成无数径向导体切割磁感线，有效切割长度为铜盘的半径，由 右手定则可知，每个导体的电流方向均从边缘指向圆心，即回路中电流方向不变，从 b 导线 流进电流表，A 错误，D 正确；铜盘转动产生的感应电动势为：E＝1 2BL2ω，L 为圆盘半径， B、L、ω 不变，则 E 不变，感应电流大小为：I＝ E R，可知电流大小恒定不变，B、C 错 误． 5．(2019·邯郸摸底)下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是(　B　) A．图甲用磁铁靠近轻质铝环 A，A 会靠近磁铁 B．图乙断开开关 S，触点 C 不立即断开 C．图丙闭合开关 S 时，电流表有示数，断开开关 S 时，电流表没有示数 D．图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 [解析]　图甲用磁铁靠近轻质铝环 A，由于 A 环中发生电磁感应，根据楞次定律可知， A 将远离磁铁，故 A 错误；图乙断开开关 S，由于 B 线圈中发生电磁感应现象阻碍电流的减 小，因此线圈仍有磁性，触点 C 不立即断开，故 B 正确；图丙闭合开关 S 和断开开关 S 时 均会发生电磁感应，因此电流表均有示数，故 C 错误；当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感 线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转动受到阻碍， 因此铜盘将转慢，故 D 错误。 6．(2018·辽宁省实验中学月考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖 直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、 方向向下的恒定电流。以下说法正确的是(　D　) A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 [解析]　金属环上下移动的过程中，穿过金属环的磁通量不发生变化，故没有感应电流 产生，故 A、B 项错误；当金属环向左移动时，则穿过金属环的磁场的磁感应强度垂直纸面 向外且增强，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针，故 C 项错误；当金属环向右移 动时，则穿过金属环的磁场的磁感应强度垂直纸面向里且增强，由楞次定律可知，产生的感 应电流为逆时针，故 D 项正确。 7．(2019·河南新乡模拟)如图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成闭合电路，电路 所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一个导体圆环。欲使 导体圆环受到向上的磁场力，磁感应强度随时间变化的规律应是(　A　) [解析]　圆环要受到向上的磁场力，螺线管中产生的磁场要变小，所以螺线管中的电流 要减小，在电阻不变的条件下，感应电动势要减小，而感应电动势与 abcda 回路中磁通量变 化率成正比，在面积不变时，磁感应强度 B 的变化率要减小，即在 B－t 图象中，斜率(表示 B 的变化率)要减小，即在 B－t 图象中，斜率不仅要变而且要变小。A 选项的图中斜率变且 变小，故 A 正确；B 选项的图中斜率变但是在变大，故 B 错误；C 选项的图和 D 选项的图 中斜率都不变，故 C、D 错误。 8．(2018·山东潍坊检测)如图所示，线圈 A 内有竖直向上的磁场，磁感应强度 B 随时间 均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度 v0 射入 P1 和 P2 两极板间的匀强磁场中。发现两直导线 a、b 互相吸引，由此可以判断 P1、P2 两极板间的匀强磁场的方向为(　B　) A．垂直纸面向外　 B．垂直纸面向里 C．水平向左　 D．水平向右 [解析]　线圈 A 内有竖直向上的磁场，磁感应强度 B 随时间均匀增大；根据楞次定律可 知 a 中电流的方向向下，a、b 相互吸引，说明 b 中电流的方向也是向下，则 P1 带正电，说 明正离子向上偏转，根据左手定则可知 P1、P2 间磁场的方向垂直于纸面向里，B 正确。 9．(2018·河南新乡一模)如图所示，半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场， 圆形区域的左侧有一半径为 r 的金属线圈，R>r。现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小 为 v 的水平速度向右匀速运动，在线圈从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域 的过程中，下列说法正确的是(　BD　) A．线圈中一直有顺时针方向的电流 B．进入磁场时线圈中有逆时针方向的电流 C．线圈中有电流的时间为4(R＋r) v D．线圈中有电流的时间为4r v [解析]　线圈进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律知线圈中有逆 时针方向的感应电流。线圈穿出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律知线 圈中有顺时针方向的感应电流。故 A 错误，B 正确；线圈完全在磁场中运动时磁通量不变， 没有感应电流，所以进入磁场时线圈有电流的时间为2r v ，线圈穿出磁场时有电流的时间也为 2r v ，因此线圈中有电流的时间为4r v ，故 C 错误，D 正确。 10．(2018·河北唐山期中)如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完 全一样的水平金属圆盘 a 和 b。它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连。 当圆盘 a 转动时(　BD　) A．圆盘 b 总是与 a 沿相同方向转动 B．b 盘与 a 盘的转向关系无法确定 C．若 B1、B2 同向，则 a、b 转向相同 D．若 B1、B2 反向，则 a、b 转向相同 [解析]　当圆盘 a 转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入 b 盘中，在磁 场中由于受安培力 b 盘会转动。但若不知 B1、B2 的方向关系，则 b 盘与 a 盘的转向关系将 无法确定。故 A、B 错。设 B1、B2 同向且向上，a 盘逆时针转动，则由右手定则可知 a 盘中 的感应电流由 a→a′，b 盘受力将顺时针转动，故 C 错，同理可判定 D 项正确。 11．(2018·湖北七市(州)教科研协作体联考)如图，一导体圆环保持水平，沿一个匀称的 条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至 B、D 两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而 C 位置位于磁铁正中央。不计空气阻力，下 列说法正确的有(　AC　) A．圆环由 A 落至 B 的过程中，环中感应电流从上向下看为顺时针 B．圆环由 B 落至 C 的过程中，穿过圆环的磁通量在减少 C．圆环落至 C、D 之间时，圆环有收缩趋势 D．圆环由 A 落至 E 的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度 g [解析]　圆环由 A 落至 B 的过程中，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定律可得环 中感应电流从上向下看为顺时针，A 正确；当圆环在 B、D 之间下落时，穿过圆环的磁场分 为两部分，一部分是磁铁外部向下的磁场，一部分是磁铁内部方向竖直向上的磁场(这部分 是匀强磁场，恒定不变，即向上穿过圆环的磁感线条数恒定不变)，即 Φ＝Φ 上－Φ 下，磁铁 外部磁场在 C 位置最弱，磁感线条数最少，故在 C 位置穿过圆环的磁通量最大，磁感线最 密集，圆环由 B 落至 C 的过程中，磁通量增大，从 C 到 D 过程中，穿过圆环的磁通量减小， 故圆环有收缩趋势，B 错误，C 正确；在 C 位置，磁感线都是竖直向上的，水平方向上没有 分量，圆环在该位置不切割磁感线，没有感应电流，不受安培力作用，故在该位置圆环的加 速度等于重力加速度，D 错误。 12．(2018·四川省资阳市 12 月月考)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电 磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。 现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相 同的两个闭合环，电阻率 ρ 铜<ρ 铝。则合上开关 S 的瞬间(　AB　) A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 [解析]　合上开关 S 的瞬间，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，从左侧 看环中感应电流沿顺时针方向，选项 A 正确；因两环的横截面积相等，形状、大小相同， 故当闭合开关的瞬时，线圈中产生的感应电动势大小相同，根据电阻定律可知，因 ρ 铜<ρ 铝， 故 R 铜