2022届高考物理一轮复习课时作业三十三电磁感应现象楞次定律含解析新人教版

word 文档 - 1 - / 12 电磁感应现象 楞次定律 [双基巩固练] 1．如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( ) 2．如图所示，条形磁铁以速度 v 向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是( ) A．螺线管中不会产生感应电流 B．螺线管中会产生感应电流 C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流 D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流 word 文档 - 2 - / 12 3．如图所示，一个 N 极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框， 则( ) A．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿 abcd 方向；经过位置②时，线框中感应电流 沿 adcb 方向 B．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿 adcb 方向；经过位置②时，线框中感应电流 沿 abcd 方向 C．磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿 abcd 方向 D．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿 adcb 方向 4．(多选)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有 A、B、C 三个铝环，B 环连接在图 示的电路中，闭合开关 S 的瞬间( ) A．A 环向左滑动 B．C 环向左滑动 C．A 环有向外扩展的趋势 D．C 环有向内收缩的趋势 word 文档 - 3 - / 12 5．如图所示，两个相互绝缘的闭合圆形线圈 P、Q 放在同一水平面内．当线圈 P 中通有 不断增大的顺时针方向的电流时，下列说法中正确的是( ) A．线圈 Q 内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 B．线圈 Q 内有顺时针方向的电流且有扩 X 的趋势 C．线圈 Q 内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 D．线圈 Q 内有逆时针方向的电流且有扩 X 的趋势 6．如图所示，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．若 ( ) 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 7．如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕 a 点在纸面 内转动；S 为以 a 为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的 b 端与金属环保持良 好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与 a 点良好接触．当杆沿顺时针方向转动 word 文档 - 4 - / 12 时，某时刻 ab 杆的位置如图所示，则此时刻( ) A．有电流通过电流表，方向由 c 向 d，作用于 ab 的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由 c 向 d，作用于 ab 的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由 d 向 c，作用于 ab 的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于 ab 的安培力为零 8．MN、GH 为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁 场垂直穿过 MN、GH 所在的平面，如图所示，则( ) A．若固定 ab，使 cd 向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向由 a 到 b 到 d 到 c B．若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向由 c 到 d 到 b 到 a C．若 ab 向左、cd 向右同时运动，则 abdc 回路电流为 0 D．若 ab、cd 都向右运动，且两棒速度 vcd>vab，则 abdc 回路有电流，电流方向由 c 到 d 到 b 到 a 9．(多选)如图甲所示，虚线 abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下， 圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图乙给出的是圆形闭合金 属线圈四个可能到达的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) word 文档 - 5 - / 12 A．①位置线圈中感应电流方向为顺时针 B．②位置线圈中一定没有感应电流 C．①④位置线圈的速度可能为零 D．②③位置线圈的速度可能为零 10．如图所示，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑 片 P 向下滑动，下列表述正确的是( ) A．俯视时线圈 a 中将产生顺时针方向的感应电流 B．穿过线圈 a 的磁通量减小 C．线圈 a 有扩 X 的趋势 D．线圈 a 对水平桌面的压力 N 将增大 [综合提升练] word 文档 - 6 - / 12 11．如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环 A、B，圆环 A 将圆环 B 平 分为面积相等的两部分，图甲中 A 环所示的电流方向为正，当圆环 A 中的电流按如图乙所示 规律变化时，下列说法正确的是( ) A．B 中始终没有感应电流 B．B 中有顺时针方向的感应电流 C．B 中有逆时针方向的感应电流 D．B 中先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流 12．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R.金属棒 ab 与两 导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使 磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( ) A．ab 中的感应电流方向由 b 到 a B．ab 中的感应电流逐渐减小 C．ab 所受的安培力保持不变 D．ab 所受的静摩擦力逐渐减小 13．[2021·某某某某联考](多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图 word 文档 - 7 - / 12 中箭头所示方向为磁感应强度 B 的正方向，螺线管与 U 形导线框 cdef 相连，导线框 cdef 内 有一半径很小的金属圆环 L，圆环面积为 S，圆环与导线框 cdef 在同一平面内．当螺线管内 的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是( ) A．在 t1 时刻，金属圆环 L 内的磁通量最大，最大值Φm＝B0S B．在 t2 时刻，金属圆环 L 内的磁通量最大 C．在 t1～t2 时间内，金属圆环 L 有扩 X 的趋势 D．在 t1～t2 时间内，金属圆环 L 内有顺时针方向的感应电流 14．光滑的单匝金属线框 abcd 处在方向竖直向上的匀强磁场中，线框从图示位置由静 止释放，到接近水平位置的过程中( ) A．线框的机械能守恒 B．穿过线框的磁通量逐渐增大 C．线框有 abcda 方向的感应电流 D．穿过线框磁通量的变化率逐渐增大 word 文档 - 8 - / 12 课时作业(三十三) 1．解析：选项 A 是用来探究影响安培力的大小因素的实验．选项 B 是研究电磁感应现象 的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时是否会产生感应电流．选项 C 是用来探究 安培力的方向与哪些因素有关的实验．选项 D 是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场． 答案：B 2．解析：当条形磁铁以速度 v 向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺线管中会 产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关，故 B 正确． 答案：B 3．解析：当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由增反减同可确定 感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿 abcd word 文档 - 9 - / 12 方向；当磁铁经过位置②时，穿过线框的磁通量向下且不断减少，由增反减同可确定感应电 流的磁场方向向下，阻碍磁通量的减少，根据右手螺旋定则可判定感应电流沿 adcb 方向，故 本题答案为选项 A. 答案：A 4．解析：闭合开关 S 的瞬间，通过 A、C 环的磁通量增大，根据楞次定律可知，A 环向 左运动，且有收缩的趋势，C 环向右运动，且有收缩的趋势，故 A、D 正确，B、C 错误． 答案：AD 5．解析：当线圈 P 中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过线圈 Q 的磁通量垂 直向里且不断增大，根据楞次定律知，线圈 Q 产生逆时针方向的电流，根据增缩减扩可知， 线圈 Q 有扩 X 的趋势，以阻碍磁通量的增大．故本题答案为选项 D. 答案：D 6．解析：根据楞次定律，当金属环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，没有 感应电流产生，故 A、B 项错误；当金属环向左移动时，穿过圆环的磁通量垂直纸面向外并且 增大，根据楞次定律可以知道，产生的感应电流方向为顺时针，故 C 项错误；当金属环向右 移动时，穿过圆环的磁通量垂直纸面向里并且增大，根据楞次定律可以知道，产生的感应电 流方向为逆时针，故 D 项正确． 答案：D 7．解析：当金属杆 ab 顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生 感应电动势，由右手定则可知将产生由 a 到 b 的感应电流，电流表的 d 端与 a 端相连，c 端 通过金属环与 b 端相连，则通过电流表的电流是由 c 到 d，而金属杆在磁场中会受到安培力 的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以 A 项正确． 答案：A word 文档 - 10 - / 12 8．解析：若固定 ab，使 cd 向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，选项 A 错误；若 ab、cd 同向运动且速度大小相同，ab、cd 所围的面积不变，磁通量不变，不产生 感应电流，选项 B 错误；若 ab 向左、cd 向右同时运动，则 abdc 回路中有顺时针方向的电 流，选项 C 错误；若 ab、cd 都向右运动，且 vcd>vab，则 ab、cd 所围的面积增大，磁通量 也增加，故由楞次定律可判断出产生由 c 到 d 到 b 到 a 的电流，选项 D 正确． 答案：D 9．解析：根据楞次定律，①位置，线圈中感应电流方向为逆时针，选项 A 错误；②位置， 线圈完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，选项 B 正确；①④位置，线圈进或出 磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而 减速运动，速度可能为零，故 C 正确；②③位置，线圈已完全进入磁场，磁通量不变，没有 感应电流产生，不再受安培力，线圈在磁场中做匀速运动，所以②③位置线圈的速度不可能 为零，故 D 错误． 答案：BC 10．解析：根据右手螺旋定则判断出螺线管 b 所产生的磁场方向，滑片 P 向下滑动，滑 动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，穿过线 圈 a 的磁通量增大，选项 B 错误；根据增反减同可知，线圈 a 中所产生的感应电流的磁场方 向与螺线管 b 的磁场方向相反，再由右手螺旋定则可得线圈 a 中的电流方向为俯视逆时针方 向，选项 A 错误；根据增缩减扩可知，线圈 a 有缩小的趋势，选项 C 错误；为阻碍磁通量的 增加，线圈 a 还有远离螺线管的趋势，对水平桌面的压力将增大，选项 D 正确． 答案：D 11．解析：由安培定则可知，环 A 产生的磁场在环内垂直纸面向里，环外垂直纸面向外， 由于内部的磁场大于外部的磁场，由矢量的叠加原理可知 B 环中的总磁通量向里；当圆环 A 中的电流 I 逐渐减小时，导致圆环 B 产生感应电流，根据楞次定律，则圆环 B 中有顺时针方 word 文档 - 11 - / 12 向的感应电流；同理，当圆环 A 中的电流 I 反向逐渐增大时，导致圆环 B 中有顺时针方向的 感应电流，故 B 正确，A、C、D 错误． 答案：B 12．解析：金属棒 ab、电阻 R、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小( ΔB Δt ＝k 为一定 值)，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流， ab 中的电流方向由 a 到 b，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 E＝ ΔΦ Δt ＝ ΔB·S Δt ＝kS，回路面积 S 不变，即感应电动势为定值，设 ab 的电阻为 r，根据闭合电路欧姆定律 I ＝ E R＋r ，所以 ab 中的电流大小不变，故 B 错误；安培力 F＝BIL，电流大小和金属棒长度不 变，磁感应强度减小，则安培力减小，故 C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对 其受力分析，水平方向静摩擦力 Ff 与安培力 F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故 D 正确． 答案：D 13．解析：本题考查电磁感应和楞次定律．在 t1 时刻，螺线管内磁感应强度最大，但其 变化率为 0，则导线框内感应电流为零，金属圆环 L 内的磁通量为零，选项 A 错误；在 t2 时 刻，螺线管内磁感应强度变化率最大，则导线框内感应电流最大，金属圆环 L 内的磁通量最 大，选项 B 正确；在 t1～t2 时间内，螺线管内磁感应强度变化率变大，则导线框内感应电流 变大，磁场增强，根据楞次定律可知，金属圆环 L 有收缩的趋势，选项 C 错误；由楞次定律 可知，在 t1～t2 时间内，导线框 cdef 内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属 圆环 L 内磁通量增大，则金属圆环 L 内有顺时针方向的感应电流，选项 D 正确． 答案：BD 14．解析：线框下滑过程中，线框平面与磁感线方向夹角增大，所以穿过线框的磁通量 word 文档 - 12 - / 12 逐渐增大，B 正确；线框内产生沿 adcba 方向的感应电流，同时产生焦耳热，所以线框下滑 过程中机械能逐渐减小，A、C 错误；线框下滑过程中，只有 bc 边切割磁感线，刚开始 E＝ ΔΦ Δt ＝Blvbc，而 vbc＝0，所以 ΔΦ Δt ＝0，线框处于水平位置时 ΔΦ Δt ＝0，而线框下滑过程中有感应电 流，故 ΔΦ Δt ≠0，所以线框下滑过程中 ΔΦ Δt 先增大后减小，D 错误． 答案：B