導(dǎo)與練福建專高考物理一輪復(fù)習(xí) 時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時(shí)訓(xùn)練

1、第課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律【測(cè)控導(dǎo)航】知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象12.楞次定律4、5、73.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件2、3、6、114.與力學(xué)綜合8、9、101.對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解,下列說(shuō)法中正確的是(D)A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由奧斯特發(fā)現(xiàn)的B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同,也可能相反解析:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由法拉第發(fā)現(xiàn)的;在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電

2、流的磁場(chǎng)方向相反,磁通量減少時(shí),兩者方向相同.因此,正確選項(xiàng)為D.2. (2012年北京卷)物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”.如圖,她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(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,且使鐵芯穿過(guò)套環(huán).閉合開關(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).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(D)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解析:閉合開關(guān)S,金屬套環(huán)跳起,是因?yàn)镾閉合瞬間,穿過(guò)套環(huán)的磁通量變化,環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣故.

3、產(chǎn)生感應(yīng)電流要具備兩個(gè)條件:回路閉合和穿過(guò)回路的磁通量變化.只要連接電路正確,閉合S瞬間,就會(huì)造成穿過(guò)套環(huán)磁通量變化,與電源的交直流性質(zhì)、電壓高低、線圈匝數(shù)多少均無(wú)關(guān).該同學(xué)實(shí)驗(yàn)失敗,可能是套環(huán)選用了非導(dǎo)電材料的緣故,故選項(xiàng)D正確.弄清套環(huán)跳起的原因是套環(huán)產(chǎn)生了感應(yīng)電流,根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件來(lái)分析導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因.3.如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)矩形閉合線框abcd,線框平面與磁場(chǎng)垂直.在下列哪種情況,可使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流(C)A.線框沿紙面向右加速運(yùn)動(dòng)B.線框垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)C.線框繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)D.線框繞過(guò)d點(diǎn)與紙面垂直的軸,沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析:線框處于勻強(qiáng)

4、磁場(chǎng)中,不論是沿紙面向右加速運(yùn)動(dòng),還是垂直紙面向外運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線框的磁通量均不發(fā)生變化,故線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;線框繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)它的磁通量發(fā)生改變,此時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,而繞過(guò)d點(diǎn)與紙面垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)它的磁通量不發(fā)生改變,此時(shí)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.4.如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌框架MON豎直放置,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直MON平面.金屬棒ab從abO=60°位置由靜止釋放.在重力的作用下,棒ab的兩端沿框架滑動(dòng).在棒ab由圖示位置滑動(dòng)到水平位置的過(guò)程中,棒ab中感應(yīng)電流的方向是(D)A.始終由a到b B.始終由b到aC.先由a到b,再由b到aD.

5、先由b到a,再由a到b解析:由題意知當(dāng)棒ab與ON夾角為45°時(shí),三角形Oab面積最大,此時(shí)閉合回路的磁通量最大,故穿過(guò)閉合回路的磁通量應(yīng)是先增大后減小,由楞次定律可知電流方向?yàn)橄扔蒪到a,再由a到b,故D項(xiàng)正確.5.電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖所示.現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過(guò)程中 ,流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(D)A.從a到b,上極板帶正電B.從a到b,下極板帶正電C.從b到a,上極板帶正電D.從b到a,下極板帶正電解析:原磁場(chǎng)方向向下,在N極接近線圈上端的過(guò)程中,磁通量增大;由楞次定律可知,感應(yīng)電

6、流磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)方向相反,即向上,由安培定則確定感應(yīng)電流的方向是從b經(jīng)R到a,下極板帶正電,故D項(xiàng)對(duì).電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那部分導(dǎo)體相當(dāng)“電源”.此題中,線圈相當(dāng)于“電源”對(duì)外供電,電阻R為外電路,電容器C的充電電壓等于R兩端的電壓.6.學(xué)習(xí)楞次定律的時(shí)候,老師往往會(huì)做如圖所示的實(shí)驗(yàn).圖中,a、b都是很輕的鋁環(huán),環(huán)a是閉合的,環(huán)b是不閉合的.a、b環(huán)都固定在一根可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平橫桿上,開始時(shí)整個(gè)裝置靜止.拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),后又取出插向另一個(gè)小環(huán),發(fā)生的現(xiàn)象是(A)A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插左環(huán)還是右環(huán),橫桿都

7、不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)論磁鐵插左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)解析:根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知,磁鐵插向左環(huán)時(shí),左環(huán)閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流,受安培力作用,橫桿轉(zhuǎn)動(dòng),而插向右環(huán)時(shí),右環(huán)由于不閉合,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,不受安培力作用,橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng),故選項(xiàng)A正確.7.如圖所示,矩形閉合線圈放置在水平薄板上,有一塊蹄形磁鐵,置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度).當(dāng)磁鐵勻速向右通過(guò)線圈時(shí),線圈靜止不動(dòng),那么線圈受到薄板的摩擦力方向?yàn)?A)A.一直向左 B.一直向右C.先向左,后向右D.先向右,后向左解析:蹄形磁鐵在矩形線圈的下方通過(guò)時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流總阻礙它們之間的相對(duì)

8、運(yùn)動(dòng),故線圈有沿薄板向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),一直受到向左的靜摩擦力作用,正確答案為A.8. (2012年海南卷)如圖,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線從一水平金屬圓環(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T1和T2,重力加速度大小為g,則(A)A.T1>mg,T2>mgB.T1<mg,T2<mgC.T1>mg,T2<mgD.T1<mg,T2>mg解析:金屬圓環(huán)從位置到位置過(guò)程中,由楞次定律知,金屬圓環(huán)在磁鐵上端時(shí)受力向上,在磁鐵下端時(shí)受力也向上,則金屬圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終向下,對(duì)磁鐵受力

9、分析可知T1>mg,T2>mg,選項(xiàng)A正確.9.(2011年上海卷)如圖,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(B)A.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)解析:對(duì)A選項(xiàng),當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于順時(shí)針?lè)较螂娏?并且在增大,根據(jù)右手定則,其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場(chǎng),其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場(chǎng),并且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在增大,金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度是垂直紙面向里而且增大,根據(jù)楞次定律,

10、b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,根據(jù)左手定則,可判斷b具有擴(kuò)張趨勢(shì),所以A錯(cuò)誤;同樣的方法可判斷B正確,而C選項(xiàng),b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,但具有擴(kuò)張趨勢(shì);而D選項(xiàng),b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,所以C、D均錯(cuò)誤.故選B.10.(2011年江蘇卷)如圖所示,固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行,線框由靜止釋放,在下落過(guò)程中(B)A.穿過(guò)線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變C.線框所受安培力的合力為零D.線框的機(jī)械能不斷增大解析:離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度越小.線框下落,磁通量減小,故A錯(cuò)誤;由楞次定律可知,線框中感應(yīng)電流方向保持不變,B正

11、確;上、下兩邊框所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同,安培力的合力不為零,C錯(cuò)誤;下落過(guò)程中,線框克服安培力做功,機(jī)械能減小,D錯(cuò)誤.11.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)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示,從ab進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí).(1)畫出穿過(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,請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向;若無(wú),請(qǐng)說(shuō)明理由.解析:線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段:進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊均在磁場(chǎng)中)、離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中).(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段:t為0lv,線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積與時(shí)間成正比,即S=lvt1故=BS=Blvt1t1=lv時(shí),=Bl2線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段:t為lv2lv,線框中的磁通量為=Bl2,保持不變,此過(guò)程t2=lv.線框離開磁場(chǎng)階段:t為2lv3lv,線框中的磁通量均勻減小,即=Bl(l-vt3)=Bl2-Blvt3當(dāng)t=