高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 第4章第3節(jié)

第四章第三節(jié)基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(單選題)1．關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152043)(C)A．根據(jù)楞次定律知：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化C．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能相同，也可能相反D．當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須用右手定則確定感應(yīng)電流的方向解析：由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙電路中的原磁通量的變化，不是阻礙原磁場(chǎng)的變化，B錯(cuò)誤；由楞次定律知，如果是因磁通量的減少而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同，阻礙磁通量的減??；如果是因磁通量的增加而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反，阻礙磁通量的增加，C正確；導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可直接用右手定則確定感應(yīng)電流的方向，也可以由楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，D錯(cuò)誤。2．下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152044)(A)解析：題目中導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，先由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件判斷是否存在感應(yīng)電流，再應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流方向。由右手定則可判定A中ab中電流由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正確。3．如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152045)(D)A．三者同時(shí)落地B．甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C．甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D．乙、丙同時(shí)落地，甲后落地解析：甲中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙線圈下落，a<g。乙、丙線圈沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，做自由落體運(yùn)動(dòng)，a＝g，故選項(xiàng)D正確。4．(湖北襄州一中、棗陽(yáng)一中、宜城一中、曾都一中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)如圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152046)(C)A．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左B．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右C．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右D．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左解析：在eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向向下增大，穿過(guò)線框的磁通量垂直紙面向外增加，由楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框所受安培力的合力由左手定則可知向右，所以C正確。5.(海南省國(guó)興中學(xué)2023～2023學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152047)(B)A．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥解析：由圖可知，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向上，則由右手螺旋定則可知電流方向與圖示方向相同；由“來(lái)拒去留”可知，磁鐵靠近線圈，則線圈與磁鐵相互排斥，故B正確。二、非選擇題6.如圖為我國(guó)某中學(xué)一教室墻上有一朝南的窗戶，窗高為1.2m，寬0.75m，邊緣部分是不銹鋼材質(zhì)。已知該處地磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的水平分量為5×10－5T，則穿過(guò)該窗框平面的磁通量為×10－5Wb；當(dāng)把鋼窗左側(cè)向內(nèi)拉開(kāi)(如圖所示)時(shí)，窗框中的感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針。(從拉窗人的角度來(lái)看是“順時(shí)針”還是“逆時(shí)針”)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152048)解析：Φ＝BS＝5×10－5××＝×10－5Wb由楞次定律可判當(dāng)把鋼窗向內(nèi)拉開(kāi)時(shí)，鋼窗框中感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針。7．(山東濰坊市2023～2023學(xué)年高二上學(xué)期期中)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152049)(1)將條形磁鐵的N極向下從線圈的上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)轫槙r(shí)針(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)槟鏁r(shí)針(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。解析：(1)條形磁鐵的N極向下從線圈的上方豎直插入L時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)向下且增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，且電流從電流計(jì)左端流入，根據(jù)安培定則可知線圈為順時(shí)針繞向(俯視)。(2)條形磁鐵從題圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)向上且減弱，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，感應(yīng)電流從電流計(jì)右端流入，根據(jù)安培定則可知線圈為逆時(shí)針繞向(俯視)。8．如圖所示，試探究在以下四種情況中小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152050)(1)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)。(2)開(kāi)關(guān)S閉合后。(3)開(kāi)關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流增強(qiáng)。(4)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)。答案：(1)垂直紙面向外(2)不偏轉(zhuǎn)(3)垂直紙面向外(4)垂直紙面向里解析：開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，左邊線圈的電流及磁場(chǎng)情況和穿過(guò)右邊線圈磁通量方向如圖所示。(1)S閉合時(shí)，穿過(guò)右邊線圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流b→a，再由安培定則可知，N極指向垂直紙面向外的方向。(2)S閉合后，穿過(guò)右邊線圈的磁通量Φ不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)。(3)此種情況同(1)現(xiàn)象相同，即N極指向垂直紙面向外的方向。(4)此種情況與(1)現(xiàn)象相反，即N極指向垂直紙面向里的方向。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)1．(吉林松原市扶余一中2023～2023學(xué)年高二上學(xué)期期末)如圖所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自右向左滑動(dòng)的過(guò)程中，線圈ab將eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152051)(C)A．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．靜止不動(dòng)解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自右向左滑動(dòng)時(shí)，引起線圈電流減小，通電螺線管穿過(guò)線框的磁場(chǎng)強(qiáng)度減小，引起閉合矩形線框的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。線框所在位置的磁場(chǎng)方向大致是水平的，要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的減小，所以線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故選C。2．(北京師大附中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，MN是一根固定的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向向上，今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊，兩者彼此絕緣，當(dāng)導(dǎo)線上的電流突然增大時(shí)，線框整個(gè)受力為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152052)(A)A．受力向右 B．受力向左C．受力向上 D．受力為零解析：金屬線框放在導(dǎo)線MN上，導(dǎo)線中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則判斷可知，線框左右兩側(cè)磁場(chǎng)方向相反，線框左側(cè)的磁通量大于線框右側(cè)的磁通量，磁通量存在抵消的情況，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量增大，線框產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的變化，則線框?qū)⑾虼磐繙p小方向運(yùn)動(dòng)，即向右移動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A。3．如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好，它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b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過(guò)程中eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152053)(C)A．感應(yīng)電流方向是b→aB．感應(yīng)電流方向是a→bC．感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→bD．感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a解析：在金屬棒向下滑動(dòng)的過(guò)程中，金屬棒與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形aOb內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷C選項(xiàng)正確。4．(湖南邵陽(yáng)市洞口一中2023～2023學(xué)年高二上學(xué)期期末)相距較近的a、b線圈，要使b線圈中產(chǎn)生圖示I方向的電流，可采用的辦法有eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152054)(AD)A．閉合K瞬間B．K閉合后把R的滑動(dòng)片向右移動(dòng)C．閉合K后把a(bǔ)中鐵芯從左邊抽出D．閉合K后把b向a靠近解析：閉合電鍵，b中的磁場(chǎng)從無(wú)到有，根據(jù)楞次定律，b中的感應(yīng)電流方向與圖示相同，故A正確；閉合電鍵K后，把R的滑片右移，b中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，b中的感應(yīng)電流方向與圖示相反，故B錯(cuò)誤；閉合電鍵K后，將a中的鐵芯從左邊抽出，b中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，b中的感應(yīng)電流方向與圖示相反，故C錯(cuò)誤；閉合電鍵，將b靠近b，b中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，b中的感應(yīng)電流方向與圖示相同，故D正確。5．(湖北宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)一中2023～2023學(xué)年高二上學(xué)期期末)如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152055)(BD)A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．穿過(guò)線圈a的磁通量變大C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大解析：當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過(guò)線圈b的電流增大，從而判斷出穿過(guò)線圈a的磁通量變大，所以B正確；根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針，A錯(cuò)誤。線圈a應(yīng)有收縮的趨勢(shì)，C錯(cuò)誤；將線圈a和b看做兩個(gè)條形磁鐵，不難判斷此時(shí)兩磁鐵的N極相對(duì)，互相排斥，故線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大，所以D正確，故選BD。6．(晉江市平山中學(xué)2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行。當(dāng)電鍵S接通瞬間，關(guān)于兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152056)(BCD)A．同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi)B．同時(shí)向螺線管靠攏C．一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷D．同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏，因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷解析：當(dāng)電路接通瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量在增加，使得穿過(guò)兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都在增加，由楞次定律可知，兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈中磁場(chǎng)方向相反，即受到線圈磁場(chǎng)的排斥作用，使兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(1)如圖所示，左圖給出了用連接電阻器的導(dǎo)線自由端試觸電流表“－”接線柱時(shí)電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況；右圖是用這個(gè)電流表研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象所用的器材，其中帶鐵芯的線圈A、線圈B的繞線情況在圖中已畫出，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將沒(méi)有完成的電路補(bǔ)完整，使變阻器觸頭向右滑動(dòng)，電流表指針向左偏。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09152057)(2)按你所連接的電路，指出能使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)的兩種方法：將變阻器觸頭向左滑動(dòng)；閉合開(kāi)關(guān)的瞬間。答案：(1)如圖所示8.如圖所示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通以同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框