貴州省2022屆高三物理復習測試39電磁感應現(xiàn)象楞次定律

2022版高三物理一輪復習電磁感應現(xiàn)象楞次定律1.法拉第通過精心設(shè)計的一系列實驗,發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律,將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”聯(lián)系起來.在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中,所作的推論后來被實驗否定的是()A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導體表面感應出電荷,那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流B.既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢,那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流C.既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流,那么靜止的在磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢D.既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢,那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流解析:電磁感應現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是:穿過電路的磁通量發(fā)生變化.靜止導線上的穩(wěn)恒電流產(chǎn)生恒定的磁場,靜止導線周圍的磁通量沒有發(fā)生變化,近旁靜止線圈中不會有感應電流產(chǎn)生,A錯.而B?C?D三項中都會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象,有感應電動勢(或感應電流)產(chǎn)生.答案:A2.矩形導線框abcd固定勻強磁場中,磁感線的方向與導線框所在平面垂直.規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里,磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖甲所示,若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向,下列i-t圖乙中正確的是()解析:由楞次定律可判斷出在前4s內(nèi)感應電流的方向分別為負方向?正方向?正方向?負方向.由題圖可知:在每一秒內(nèi),磁感應強度的變化率的大小相同,導線框中磁通量的變化率·S的大小相同,形成的感應電流的大小相同.因此選D.答案:D3.如圖所示,沿x軸?y軸有兩根長直導線,互相絕緣.x軸上的導線中有-x方向的電流,y軸上的導線中有+y方向的電流,兩虛線是坐標軸所夾角的角平分線.a?b?c?d是四個圓心在虛線上?與坐標原點等距的相同的圓形導線環(huán).當兩直導線中的電流從相同大小,以相同的快慢均勻減少時,各導線環(huán)中的感應電流情況是()中有逆時針方向的電流中有順時針方向的電流中有逆時針方向的電流中有順時針方向的電流答案:BC4.如圖,老師做了一個物理小實驗讓學生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學們看到的現(xiàn)象是()A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動解析:右環(huán)閉合,在此過程中可產(chǎn)生感應電流,環(huán)受安培力作用,橫桿轉(zhuǎn)動,左環(huán)不閉合,無感應電流,無以上現(xiàn)象,選B.答案:B5.在沿水平方向的勻強磁場中,有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動,開始時線圈靜止,線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直,所成的銳角為α.在磁場開始增強后的一個極短時間內(nèi),線圈平面()A.維持不動B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動D.將轉(zhuǎn)動,因不知磁場方向,不能確定α會增大還是會減小解析:穿過線圈的磁通量Φ=BSsinα,由楞次定律可知,當原磁場增強時,sinα應變小,即α角變小,故B正確.答案:B6.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是()N先小于mg后大于mg,運動趨勢向左N先大于mg后小于mg,運動趨勢向左N先小于mg后大于mg,運動趨勢向右N先大于mg后小于mg,運動趨勢向右解析:當條形磁鐵從線圈上方等高快速經(jīng)過時,線圈中的磁通量先增大后減小,由楞次定律可知,當磁鐵靠近線圈時,線圈有向減小磁通量方向運動的趨勢,即向下向右;當磁鐵遠離時,線圈有向上向右運動的趨勢;線圈在整個過程中處于靜止狀態(tài).所以線圈受到的支持力FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右,選D.答案:D7.某部小說中描述一種竊聽電話:竊賊將并排在一起的兩根電話線分開,在其中一根電話線旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與耳機連接的導線,這條導線與電話線是絕緣的,如圖所示.下列說法正確的是()A.不能竊聽到電話,因為電話線中電流太小B.不能竊聽到電話,因為電話線與耳機沒有接通C.可以竊聽到電話,因為電話中的電流是恒定電流,在耳機電路中引起感應電流D.可以竊聽到電話,因為電話中的電流是交流電,在耳機電路中引起感應電流解析:電話線與耳機線相互絕緣,故電話線中的電流不可能進入耳機內(nèi),由于電話線中電流是音頻電流(即交變電流),不斷變化,耳機?導線組成的閉合電路中有不斷變化的磁通量,故耳機中產(chǎn)生與電話線中頻率一樣的感應電流,人可以竊聽到談話內(nèi)容.答案:D8.如圖所示,在勻強磁場中,MN?PQ是兩根平行的金屬導軌,而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運動時,正確的有()A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)解析:此題考查對電磁感應現(xiàn)象的理解和對電壓表?電流表示數(shù)的理解.兩棒以相同速度向右運動時,因穿過面abcd的磁通量不變,回路中沒有感應電流,電流表和電壓表均不會有讀數(shù).答案:C9.一長直鐵芯上繞有一固定線圈套M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動.M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中,可觀測到N向左運動的是()A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動觸頭向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動觸頭向d端移動時解析:在S斷開的情況下,S向a或b閉合的瞬間,電路的電流在N環(huán)中形成的磁通量變大,由楞次定律知,N的運動要阻礙穿過其中的磁通量變大,故向右運動,A?B不正確.在S已經(jīng)向a閉合的情況下,R的滑動觸頭向c端滑,電路中的電流變小,從而在N環(huán)中產(chǎn)生的磁場磁通量變小,由楞次定律知,N的運動要阻礙穿過其中的磁通量變小,向左運動,C正確.在S已經(jīng)向a閉合的情況下,R的滑動觸頭向d端滑,電路中的電流變大,從而在N環(huán)中產(chǎn)生的磁場磁通量變大,由楞次定律知,N的運動要阻礙穿過其中的磁通量變大,向右運動,D不正確.答案:C10.在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中:(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系.實驗中所用電流表量程為100μA,電源電動勢為V,待選的保護電阻有三種R1=100kΩ,R2=1kΩ,R3=10Ω,應選用_____________.(2)已測得電流表指針向右偏時,電流是由接線柱流入,由于某種原因,螺線管副線圈繞線標識已沒有了,通過實驗查找繞線方向.如圖所示,當磁鐵N極插入線圈時,電流表指針向左偏,在圖中畫出副線圈的繞線方向.(3)在圖示甲裝置中,若將條形磁鐵S極在下端,從螺線管中拔出,這時電流表的指針應向________偏.解析:(1)不會使電流表超過量程,達到保護的作用.選R1.(2)當磁鐵N極插入螺線管時,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,螺線管上端應為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流方向是由電流表接線柱流出至螺線管上端接線柱,由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如圖乙所示.(3)若將條形磁鐵S極在下端,從螺線管中撥出時,感應電流磁場方向為阻礙磁通量的減少,螺線管上端應為N極,下端為S極,由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的接線柱流入,故指針向左偏.答案:(1)R1(2)如圖乙(3)左11.為觀察電磁感應現(xiàn)象,某學生將電流表?螺線管A和B?蓄電池?開關(guān)用導線連接成如圖所示的實驗電路.(1)當接通和斷開開關(guān)時,電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是()A.開關(guān)位置接錯B.電流表的正?負極接反C.線圈B的接頭3?4接反D.蓄電池的正?負極接反(2)在開始實驗之前,需要先確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,為此還需要的器材是________.具體方法是__________.解析:本題考查了感應電流產(chǎn)生的條件.(1)因感應電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化,由電路圖可知,若把開關(guān)接在線圈的3?4接頭,因與1?2接頭相連的電路電流不改變,所以不可能有感應電流,電流表也不可能偏轉(zhuǎn),開關(guān)應接在1?2接頭與電源之間.(2)利用干電池已確定了正負極,把電流表接入電路,可以確定電流的流向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.答案:(1)A(2)一節(jié)電池?保護電阻用一節(jié)電池與電流表?保護電阻連接12.磁感應強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi),有一個電阻為R?邊長為l的正方形導線框abcd,以速度v沿垂直于磁感線方向勻速通過磁場,如圖所示,從ab邊進入磁場時開始計時.(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象;(2)判斷線框中有無感應電流.若有,答出感應電流的方向.解析:線框穿過磁場的過程可分為三個階段;進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)?在磁場中運動階段(ab?cd兩邊都在磁場中)?離開磁場階段(只有cd邊在磁場中).(1)①線框進入磁場階段:t為0→,線框進入磁場中的面積線性增加,S=l·v·t,最后為Φ=B·S=Bl2.②線框在磁場中運動階段:t為,線框磁通量為Φ