課時(shí)跟蹤檢測(cè)三十六 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十六)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律高考常考題型：選擇題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題一、單項(xiàng)選擇題1(2013·遼寧丹東摸底)許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B牛頓在自由落體運(yùn)動(dòng)研究中把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧的結(jié)合了起來(lái)C卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，并計(jì)算出太陽(yáng)與地球間引力的大小D法拉第提出了電場(chǎng)的觀點(diǎn)，說(shuō)明處于電場(chǎng)中的電荷所受到的力是電場(chǎng)給予的2(2012·北京高考)物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖1，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵

2、芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。圖1他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()A線圈接在了直流電源上B電源電壓過(guò)高C所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D所用套環(huán)的材料與老師的不同3. (2011·上海高考)如圖2，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置。當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a()圖2A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)4(2012·海南高考)如圖3，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線

3、懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬環(huán)中穿過(guò)。現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置。設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T(mén)1和T2，重力加速度大小為g，則()圖3AT1>mg，T2>mgBT1<mg，T2<mgCT1>mg，T2<mgDT1<mg，T2>mg二、雙項(xiàng)選擇題5(2012·淮安模擬)如圖4所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中。若因磁場(chǎng)的變化，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度()圖4A方向向下并減小B方向向下并增大C方向向上并增大 D方向向上并減小6如圖5(a)，圓形線

4、圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q、P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示。P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為N，則()圖5At1時(shí)刻N(yùn)G Bt2時(shí)刻N(yùn)GCt3時(shí)刻N(yùn)G Dt4時(shí)刻N(yùn)G7. (2013·江蘇徐州摸底)如圖6所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有圖示方向電流。當(dāng)電流逐漸減弱時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()圖6A穿過(guò)線框的磁通量不變B線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D線框所受安培力的合力向左8如圖7所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(

5、左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)。則()圖7A線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaC導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左9.如圖8所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中，下列判斷正確的是()圖8A感應(yīng)電流的方向始終是由PQB感應(yīng)電流的方向先是由PQ，后是由QPCPQ受磁場(chǎng)力的方向垂直桿向左DPQ受磁場(chǎng)力的方向先垂直于

6、桿向左，后垂直于桿向右三、實(shí)驗(yàn)題10如圖9是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合圖片，請(qǐng)說(shuō)出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。圖9(1)_；(2)_；(3)_。四、計(jì)算題11.如圖10所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t0開(kāi)始，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。圖1012.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過(guò)磁

7、場(chǎng)，如圖11所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到線框離開(kāi)磁場(chǎng)為止。圖11(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流。若有，答出感應(yīng)電流的方向。答 案課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十六)1選D奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象即“磁生電”現(xiàn)象；伽利略在自由落體運(yùn)動(dòng)研究中把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧的結(jié)合了起來(lái)；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)出了引力常量G的值；法拉第提出了電場(chǎng)的觀點(diǎn)，說(shuō)明處于電場(chǎng)中的電荷所受到的力是電場(chǎng)給予的。只有選項(xiàng)D正確。本題答案為D。 2選D金屬套環(huán)跳起的原因是開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而引起的。無(wú)論實(shí)驗(yàn)用交流電還

8、是直流電，閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，金屬套環(huán)都會(huì)跳起。如果套環(huán)是塑料材料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會(huì)受安培力作用而跳起。所以答案是D。3選Bb中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，這是因?yàn)閎圓環(huán)中的向外的磁通量增大或向里的磁通量減小所致。討論時(shí)要注意a圓環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)有環(huán)內(nèi)與環(huán)外之分，但環(huán)內(nèi)磁感線的條數(shù)與環(huán)外磁感線條數(shù)相等。要使b圓環(huán)中產(chǎn)生向外的磁通量增大，即a環(huán)內(nèi)產(chǎn)生向外的磁場(chǎng)，且增大，故a圓環(huán)應(yīng)逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)a、b兩環(huán)中為異向電流相互排斥，b圓環(huán)應(yīng)具有擴(kuò)張趨勢(shì)，故C錯(cuò)。要使b圓環(huán)中產(chǎn)生向里的磁通量減小，即a環(huán)內(nèi)產(chǎn)生向里的磁場(chǎng)，且減小，故a圓環(huán)應(yīng)順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)a、b兩環(huán)中為同向電流相互吸引，b圓

9、環(huán)應(yīng)具有收縮趨勢(shì)，故B對(duì)。4選A環(huán)從位置釋放下落，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)，環(huán)中磁通量都變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對(duì)圓環(huán)有向上的作用力。根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對(duì)磁鐵有向下的作用力，所以T1>mg，T2>mg，選項(xiàng)A正確。5選AD因磁場(chǎng)變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場(chǎng)力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動(dòng)。ab向右運(yùn)動(dòng)，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢(shì)，說(shuō)明原磁場(chǎng)的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下無(wú)關(guān)。故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。6選ADt1時(shí)刻Q中電流正在增大，穿過(guò)P環(huán)中的磁通量正在增大，為了阻礙該磁通量的增

10、大，P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)必與之相反，因而兩者有排斥作用，使得P對(duì)桌面的壓力大于重力；t2、t4時(shí)刻Q中的電流不變，則穿過(guò)P環(huán)的磁通量不變化，因而沒(méi)有感應(yīng)電流，那么P環(huán)對(duì)桌面的壓力等于重力；t3時(shí)刻P環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但此時(shí)Q環(huán)中的電流為零，因而兩者之間無(wú)作用力，故P對(duì)桌面的壓力等于重力。7選BD根據(jù)右手螺旋定則，穿過(guò)線框的磁感線垂直于紙面向里，當(dāng)電流逐漸減弱時(shí)，電流周?chē)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度減小，穿過(guò)線框的磁通量減小，再根據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量的“減小”，線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，同時(shí)，線框具有水平向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即線框所受安培力的合力向左，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，BD正確。本題答案為BD。8選BD線框

11、進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)cd邊向右切割磁感線，由右手定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)閐cba；離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)ab邊向右切割磁感線，由右手定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd，ab邊所受安培力向左。(亦可由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向)9選BD在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)對(duì)；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)對(duì)。10解析：只要讓穿過(guò)B線圈中的磁通量發(fā)生變化，B環(huán)中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，可以使用的方法如：斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)瞬間；保持開(kāi)關(guān)接通，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值；保持開(kāi)關(guān)接通，讓A線圈遠(yuǎn)離或者接近B線圈；以上做法均可以觀察到感應(yīng)電流。答案：見(jiàn)解析11解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化在t0時(shí)刻，穿過(guò)線圈平面的磁通量1B0SB0l2設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)