
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文檔簡介
2017年高中物理選修3-2全國名校名卷試題分章節(jié)匯編(第01期)
4.3楞次定律
一、單選題
1.某磁場的磁感線分布如圖所示,有一銅線圈從圖中的上方A處落到B處,則在下落的過程中,從上向下
看,線圈中的感應(yīng)電流的方向是()
A.順時針B.逆時針
C.先逆時針后順時針D.先順時針后逆時針
【答案】D
【解析】在下落過程中,磁感應(yīng)強度先增大后減小,所以穿過線圈的磁通量先增大后減小,H處落到中間位
置,穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向下,所以感應(yīng)電流的方向為順時
針;從中間位置落到B處,穿過線圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向上,所以感應(yīng)電流的方向為
逆時針,故D正確,ABC錯誤。
2.如圖所示,固定不動的絕緣直導(dǎo)線mn和可以自由移動的矩形線框abed位于同一光滑水平面內(nèi),mn與
ad、be邊平行且離ad邊較近.當(dāng)導(dǎo)線mn中通入向上的電流,線框中通入順時針方向的電流時,線框運動情
C.以為mn軸運動
D.靜止不動
【答案】B
【解析】根據(jù)左手定則可知:線框ab、de兩邊所受電流I的磁場力大小相等、方向相反,彼此平衡,ad邊
的電流和直線電流/方向相同,所以相互吸引,be邊的電流和直線電流方向相反,所以相互排斥,由于ad
更靠近電流/,所以ad所受的吸引力大于be所受的排斥力,所以ad、be兩邊受到的磁場力方向都向右,線
框?qū)⑾蛴疫\動,故選項B正確。
2
點睛:本題采用的推論法,利用推論:同向電流相互吸引、異向電流相互排斥進(jìn)行判斷,也可以根據(jù)安培
定則和左手定則結(jié)合進(jìn)行分析。
3.由于地磁場的存在,飛機在一定高度水平飛行時,其機翼就會切割磁感線,機翼的兩端之間會有一定的
電勢差.若飛機在北半球水平飛行,則從飛行員的角度看,機翼左端的電勢比右端的電勢()
A.低B.高C.相等D.以上情況都有可能
【答案】B
【解析】當(dāng)飛機在北半球水平飛行時,由于地磁場的存在,且地磁場的豎直分量方向豎直向下,則由右手
定則可判定機翼左端的電勢比右端的電勢高.若構(gòu)成閉合電路則電流方向由機翼的右端流向左端,而機翼
切割磁感線相當(dāng)于電源,所以電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極.故選B.
點睛:機翼的運動,類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會產(chǎn)生電動勢,而電源內(nèi)部的電流方向則是由
負(fù)極流向正極的.
4.如圖所示,左側(cè)有一個豎直放置的超導(dǎo)體圓環(huán),0點為圓環(huán)的圓心,右側(cè)有一條形磁鐵。一開始圓環(huán)中
沒有電流,條形磁鐵由靜止沿軸線向左加速運動,當(dāng)N極到達(dá)圓心0所在位置時,突然靜止不動。下列說
法正確的是()
八
V
A.條形磁鐵運動的過程中,線圈中有逆時針電流(從左向右看)
B.條形磁鐵N極運動到0點靜止瞬間,線圈中的電流消失
C.條形磁鐵運動的過程中,線圈對條形磁鐵有向右的作用力
D.條形磁鐵運動的過程中,條形磁鐵對線圈始終沒有作用力
【答案】C
【解析】條形磁鐵由靜止沿軸線向左加速運動,磁鐵沿軸線靠近環(huán)時,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次
定律可得,環(huán)中產(chǎn)生順時針(從左向右看)方向的感應(yīng)電流,故A錯誤;當(dāng)條形磁鐵N極運動到0點靜止
瞬間,因為是超導(dǎo)線圈,則線圈中的電流不會消失,選項B錯誤;根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知,圓環(huán)
對條形磁鐵有向右的作用力,故C正確,D錯誤.故選C.
點睛:根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的一般步驟是:確定原磁場的方向-原磁場的變化—引起感應(yīng)電
流的磁場的變化一楞次定律-感應(yīng)電流的方向.判斷線圈與磁鐵之間的相互作用可用“來拒去留”.
5.關(guān)于物理學(xué)史、物理方法以及原理,以下說法正確的是()
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律
B.質(zhì)點、合力與分力、交流電的有效值等物理量的定義均用了等效替代的思想方法
C.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙原磁場的磁通量的變化
D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比而與線圈的匝數(shù)無關(guān)
2
【答案】C
【解析】A、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律,故A錯誤;
B、物理學(xué)中,平均速度、合力與分力、交流電的有效值等物理量的定義均用了等效替代的思想方法,質(zhì)點
采用了理想化的物理模型的方法,故8錯誤;
C、根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙原磁場的磁通量的變化,故C正確;
D、線圈的磁通量的變化率與線圈的匝數(shù)無關(guān),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與線圈的匝數(shù)有關(guān),故。錯誤;
故選:Co
6.如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來。金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強磁場中。從某
時刻開始,磁感應(yīng)強度均勻減小,則在磁感應(yīng)強度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力的大小的下列說法中正
確的是()
A.小于環(huán)的重力mg,并保持恒定B.始終等于環(huán)的重力mg
C.大于環(huán)的重力mg,并逐漸減小D.大于環(huán)的重力mg,并保持恒定
【答案】C
【解析】磁感應(yīng)強度均勻減小,穿過回路的磁通量均勻減小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知,回路中產(chǎn)生
恒定的電動勢,感應(yīng)電流也恒定不變.由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向:順時針,再由左手定則可得,安
培力的合力方向豎直向下.則金屬環(huán)所受的安培力F=BIL,可知安培力F均勻減小,目方向向下,金屬環(huán)
始終保持靜止,則拉力大于重力,由于磁感應(yīng)強度均勻減小.所以拉力的大小也逐漸減小,則可知,拉力
開始時大于重力mg,并且逐漸;咸小$故C正確,ABD錯誤.故選C.
點睛:本題關(guān)鍵根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律分析感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流的變化情況,根據(jù)安培力
的性質(zhì)分析安培力的變化情況,再結(jié)合受力分析規(guī)律即可求解.學(xué)!科網(wǎng)
7.如圖所示,在通電密繞長螺線管靠近左端處,用絕緣細(xì)線吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài),在其內(nèi)部也用絕
緣細(xì)線吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài),兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上,當(dāng)滑動
變阻器R的滑片P向左端移動時,a、b兩環(huán)的運動情況將是()
B.a左擺,b右擺,
C.a右擺,b不動,
2
D.a左擺,b不動
【答案】D
【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時,電阻變小,電流變大,通電螺線管的磁性將增強,穿過線圈〃
和人的磁通量都變大,由于通電密繞長螺線管兩端的磁感應(yīng)強度較大,故a環(huán)向左運動,相互抵消得多,
從而可以阻礙磁通量的變大;而b環(huán)在通電密繞長螺線管內(nèi)部,是勻強磁場,若它的面積減小,可以阻礙
磁通量的變大,故人有收縮的趨勢,但不會運動.故D正確,ABC錯誤。
8.如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)
的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流,若()
左右
A.金屬環(huán)向上運動,則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
B.金屬環(huán)向下運動,則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
【答案】C
【解析】直導(dǎo)線之間的磁場時對稱的,圓環(huán)在中間時,通過圓環(huán)的磁通量為零,金屬環(huán)上下運動的時候,
圓環(huán)的磁通量不變,不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故AB錯誤;金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則穿過圓環(huán)的磁場垂直
紙面向外并且增強,根據(jù)楞次定律可得,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針,故C正確;金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線
靠近,則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強,根據(jù)楞次定律可得,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針,故D
錯誤;故選C.
點睛:本題考查楞次定律的應(yīng)用,掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,理解右手螺旋定則的內(nèi)容.穿過線框的磁通
量變化有幾種方式,有磁場變化導(dǎo)致磁通量變化,也有面積變化導(dǎo)致磁通量變化,還有磁場與面積均變化
導(dǎo)致磁通量變化的,最后有磁場與面積均沒有變,而是放置的角度變化導(dǎo)致磁通量變化.
9.如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中,有一個矩形閉合線框abed,線框平面與磁場垂直,
0Q2是線框的對稱軸,下列可使通過線框的磁通量發(fā)生變化的方式是()
A.向左或向右平動
B.向上或向下平動
C.繞0|。2轉(zhuǎn)動
2
D.平行于紙面向里運動
【答案】C
【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:閉合回路中的磁通量發(fā)生變化.因此解題的關(guān)鍵是通過線圈的運動情況
判斷其磁通量是否變化,從而判斷出是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
該磁場是勻強磁場,線圈的磁通量為0>=BS,S為垂直于磁場的有效面積,無論線圈向右勻速還是加速移
動或者垂直于紙面向里平動,線圈始終與磁場垂直,有效面積不變,因此磁通量一直不變,所以無感應(yīng)電
流產(chǎn)生,故ABD錯誤;當(dāng)線圈繞QQ軸轉(zhuǎn)動時,在轉(zhuǎn)動過程中,線圈與磁場垂直的有效面積在不斷變化,
因此磁通量發(fā)生變化,故有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C正確.
10.如圖所示,在直線電流附近有一根金屬棒外,當(dāng)金屬棒以〃端為圓心,以外為半徑,在過導(dǎo)線的平面
內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時()
A.。端聚積電子
B“端聚積電子
C.金屬棒內(nèi)電場強度等于零
D.a端電勢低于匕端電勢
【答案】B
【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知,直導(dǎo)線右側(cè)磁場為垂直紙面向外:而在轉(zhuǎn)動中切割磁感線,由右手定則
可知,。端電勢高:電子將向b端聚集,故B正確,ACD錯誤。
11.兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞
中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則()
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
【答案】BC
【解析】由圖可知,B中電流為逆時針,由右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流的磁場向外,由楞次定律可知,引
起感應(yīng)電流的磁場可能為:向外減小或向里增大;若原磁場向里,則A中電流應(yīng)為順時針,故A應(yīng)帶正電,
因磁場變強,故A中電流應(yīng)增大,即A的轉(zhuǎn)速應(yīng)增大,故B正確;若原磁場向外,則A中電流應(yīng)為逆時針,
即A應(yīng)帶負(fù)電,且電流應(yīng)減小,即A的轉(zhuǎn)速應(yīng)減小,故C正確;故選BC。
考點:右手定則;楞次定律
2
12.如圖所示,矩形導(dǎo)線框abed與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中的電流方向由M到N,
導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行。若直導(dǎo)線中的電流增大,導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)線框會受到安培力的
作用,則以下關(guān)于導(dǎo)線框受到的安培力的判斷正確的是()
N
左口右
J
A.導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的方向相同
B.導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的大小相同
C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左
D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右
【答案】BD
【解析】若直導(dǎo)線中的電流塔大,導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,上下兩邊電流方向相反、而所在區(qū)域磁場方
向相同,則安培力大小相等、方向相反,同樣左右兩條邊電流方向也相反,所受安培力方向相反,由于所
在區(qū)域磁場大小不等,則所受安培力大小不等。則B正確C錯。若直導(dǎo)線中的電流增大,則導(dǎo)線右側(cè)磁場
增強,線圈中磁通量增大,根據(jù)楞次定律推論線圈將向右移從而阻礙線圈中磁通量增大,所以所受合力向
右,則D正確C錯。
考點:本題考查安培力與楞次定律。
13.(多選題)如圖所示,一根足夠長的水平滑桿SS'上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán),在滑桿的正下方
與其平行放置一足夠.長的光滑水平的絕緣軌道PP',PP'穿過金屬環(huán)的圓心.現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵
以水平速度V。沿絕緣軌道向右運動,則()
A.磁鐵穿過金屬環(huán)后,兩者將先后停下來
B.磁鐵將不會穿越滑環(huán)運動
C.磁鐵與圓環(huán)的最終速度為-
M+m
D.整個過程最多能產(chǎn)生熱量
2(Af+m)
【答案】CD
【解析】金屬環(huán)是光滑的,足夠長的水平的絕緣軌道PP'是光滑的,在磁鐵穿過金屬環(huán)后,二者由于不受
2
摩擦力的作用,兩者將不會停下來.故A錯誤:磁鐵在靠近金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的
磁場與原磁場的方向相反,所以磁鐵受到阻力的作用,同理,在離開金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方
向產(chǎn)生的磁場與原磁場的方向相同,也是受到阻力的作用,但是由于不知道初速度以及環(huán)與磁鐵的質(zhì)量之
間的關(guān)系,所以不能判斷出磁鐵是否能夠會穿越滑環(huán)運動.故B錯誤;選取磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究
的系統(tǒng),系統(tǒng)在水平方向受到的合力為0,滿足動量守恒;選取磁鐵M運動的方向為正方向,則最終可能
到達(dá)共同速度時:
Mv0=(M+m)v,得:u=—㈣」.故C正確;磁鐵若能穿過金屬環(huán),運動的過程中系統(tǒng)的產(chǎn)生的熱量等
M+m
于系統(tǒng)損失的動能,二者的末速度相等時損失的動能最大,為:
+v2=M/?n,(),.故D正確.故選CD.
2°2、'2(M+m)
點睛:本題為結(jié)合楞次定律考查動量守恒定律的應(yīng)用,要注意選取的研究對象是磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng),
可根據(jù)楞次定律的表現(xiàn)來判斷物體運動狀態(tài)的變化.
14.紙面內(nèi)有U形金屬導(dǎo)軌,A8部分是直導(dǎo)線(如圖所示).虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場.AB
右側(cè)有圓線圈C.為了使C中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,緊貼導(dǎo)軌的金屬棒MN在磁場里的運動情況是
()
向左勻速運動
C.向右加速運動D.向右減速運動
【答案】C
【解析】導(dǎo)線MN勻速向右或向左運動時,導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流恒定不變,AB產(chǎn)生的磁
場恒定不變,穿過線圈C中的磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故AB錯誤.導(dǎo)線MN加速向右運動時,
導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都增大,由右手定則判斷出來MN中感應(yīng)電流方向由N—M,根
據(jù)安培定則判斷可知:AB在C處產(chǎn)生的磁場方向:垂直紙面向外,穿過C磁通量增大,由楞次定律判斷
得知:線圈C產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流.故C正確.同理導(dǎo)線MN減速向右運動時,由楞次定律判斷得
知:線圈M產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,故D錯誤.故選C.
15.如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強
度大小為8邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abed,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過
磁場區(qū)域.取沿abeda的感應(yīng)電流為正,則表示線框中電流i隨he邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是
)
2
【解析】分段確定線框有效的切割長度,分析線框中感應(yīng)電動勢的大小與位置坐標(biāo)的關(guān)系.線框的電阻一
定,感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢成正比.
解:bC邊的位置坐標(biāo)x在L-2L過程,線框be邊有效切線長度為l=x-L,感應(yīng)電動勢為E=Blv=B(x-L)
EB(x-L)v
v,感應(yīng)電流1=浜R,根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a-bTCTd-a,為正值.
x在2L-3L過程,根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a-d-c-b-a,為負(fù)值,線框ad邊有效切線長
EB(x-2L)v
度為l=x-2L,感應(yīng)電動勢為E=Blv=B(x-2L)v,感應(yīng)電流1=-R=-R,根據(jù)數(shù)學(xué)知識知道
C正確.
故選C
【點評】本題關(guān)鍵確定線框有效切割長度與x的關(guān)系,再結(jié)合數(shù)學(xué)知識選擇圖象.
16.圖為地磁場磁感線的示意圖,在南半球磁場的豎直分量向上,飛機MH370最后在南印度洋消失,由于
地磁場的作用,金屬機翼上有電勢差,設(shè)飛行員左方機翼末端處的電勢為他,右方機翼末端處的電勢為92,
則在南印洋上時()
A.若飛機從西往東飛,仍比02高
B.若飛機從東往西飛,夕2比劭高
C.若飛機從北往南飛,°I比02高
2
D.若飛機從南往北飛,仙比絲高
【答案】B
【解析】當(dāng)飛機在南半球飛行時,由于地磁場的豎直分量方向豎直向上,由右手定則可判知,在南半球,
不論沿何方向水平飛行,都是飛機的左方機翼電勢低,右方機翼電勢高,即總有S比⑺高.故B正確,
ACD錯誤.故選B.
點睛:本題要了解地磁場的分布情況,掌握右手定則.對于機翼的運動,類似于金屬棒在磁場中切割磁感
線一樣會產(chǎn)生電動勢,四指指高電勢點.
17.如圖所示,一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點O處,使金屬圓環(huán)在豎直線00,的兩側(cè)來回
擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域,磁感線的方向和水平面垂直。若懸點摩擦和空氣阻力均不計,
A.金屬環(huán)每次進(jìn)入和離開磁場區(qū)域都有感應(yīng)電流,而且感應(yīng)電流的方向相反
B.金屬環(huán)進(jìn)入磁場區(qū)域后越靠近00,線時速度越大,而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大
C.金屬環(huán)開始擺動后,擺角會越來越小,擺角小到某一值后不再減小
D.金屬環(huán)在擺動過程中,機械能將全部轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能
【答案】AC
【解析】當(dāng)環(huán)由左向右進(jìn)入磁場時,穿過環(huán)的磁通量熠大,故環(huán)內(nèi)電流產(chǎn)生向外的磁場,感應(yīng)電流方向為
逆時針,當(dāng)環(huán)由右向左離開磁場時,穿過環(huán)的磁通量減小,故環(huán)內(nèi)電流產(chǎn)生向里的磁場,感應(yīng)電流方向為
順時針,故A正確;當(dāng)環(huán)靠近OO1寸,環(huán)全部在磁場中,擺動時穿過環(huán)的磁通量不變,故環(huán)內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)
電流,感應(yīng)電流為0,B錯誤;當(dāng)擺角小到一定程度后,環(huán)內(nèi)不再產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)也不受到安培力的作用,
故它會按這個擺角一直擺動下去,C正確;由于最后擺動不會停止,故機械能中一部分轉(zhuǎn)化為電能,另一部
分仍以機械能的形式存在,D錯誤。
考點:電磁感應(yīng),能量的轉(zhuǎn)化,單擺。學(xué)!科網(wǎng)
18.如圖所示,勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強度8隨時間均
勻增大。兩圓壞半徑之比為2:1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為和瓦,不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。
下列說法正確的是()
A.瓦,:瓦=2:1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向
2
B.E〃:瓦=2:1,感應(yīng)電流均沿順時針方向
C.七:&>=4:1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向
D.反£=4:1,感應(yīng)電流均沿順時針方向
【答案】D
4@4B4B22
E=————s=爐ar
【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律&&4,因%:3=2:1,則%;々=4〃;由于磁場向外,
磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流均沿順時針方向,故D正確,ABC錯誤;故
選D.
19.如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強
度大小為B.邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abed,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過
磁場區(qū)域.取沿心eda的感應(yīng)電流為正,則表示線框中電流,?隨兒邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是
()
【答案】C
【解析】be邊的位置坐標(biāo)x在L-2L過程,線框be邊有效切線長度為l=x-L,感應(yīng)電動勢為E=Blv=B(x-L)
(
v,感應(yīng)電流,=一E=」B——x-L}v,根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿a玲—a,為正值.x在
RR
2L-3L過程,根據(jù)楞次定律判斷出來感應(yīng)電流方向沿afd^c^b玲a,為負(fù)值,線框ad邊有效切線長度為
EB(x-2L}v
l=x-2L,感應(yīng)電動勢為E=Blv=B(x-2L)v,感應(yīng)電流,=一一=一一------'―,根據(jù)數(shù)學(xué)知識知道C正
RR
確.故選C.
20.圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在。的正上方固定一豎直螺線管從二者軸線重合,螺線管與電源
和滑動變阻器連接成如圖所示的電路.若將滑動變阻器的滑片P向下滑動,下列表述正確的是
2
A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流B.穿過線圈a的磁通量變小C.線圈a有擴張的趨
勢D.線圈。對水平桌面的壓力FN將增大
【答案】D
【解析】當(dāng)滑動觸頭P向下移動時電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大,從而判斷
出穿過線圈a的磁通量增加方向向下,所以B錯誤;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)為逆時針,AB錯誤.再根據(jù)微元法將線圈a無線分割根據(jù)左手定則不難判斷出線圈a應(yīng)有收縮的趨勢,
或直接根據(jù)楞次定律的第二描述“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因",因為滑動觸頭向下滑
動導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量增加,故只有線圈面積減少時才能阻礙磁通量的增加,故線圈a應(yīng)有收縮的趨勢,
C錯誤;開始時線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力,當(dāng)滑動觸頭向下滑動時,可以用"等效法",即將線
圈a和b看做兩個條形磁鐵,不難判斷此時兩磁鐵的N極相對,互相排斥,故線圈a對水平桌面的壓力將
增大,所以D正確.故選D.
點睛:首先應(yīng)掌握楞次定律的基本應(yīng)用,楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中得出的必
然結(jié)果.一般在解決有關(guān)相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便.
21.如圖所示,一電阻為R的導(dǎo)線彎成半徑為n的半圓形閉合回路,虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻
強磁場,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始終與MN垂直,從D
點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論中正確的是()
XXXX
XXgXX
XXXX
XXXX
XXXX
A.圓心到達(dá)磁場邊界時感應(yīng)電流方向發(fā)生改變
B.CD段直線始終不受安培力作用
C.感應(yīng)電動勢平均值為
2
D.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為也二
2R
【答案】D
【解析】從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止,磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的方向
一直為逆時針方向.故A錯誤.CD段的電流方向由D到C,根據(jù)左手定則知,CD段受到豎直向下的安培
2
12
①兀a-1
力,故B錯誤.運動的時間t=—根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=—=—i——=—兀Bav,
Vt2a4
v
①Bncr
故C錯誤.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為:q=—=-Z一='上L.故D正確.故選D.
RR27?
點睛:對于電磁感應(yīng)問題,往往根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)求感應(yīng)電動勢的平均值,公式E=BLvsina,既可以感應(yīng)
電動勢的平均值,也可以求電動勢的瞬時值.
22.如圖所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)〃的軸線上,當(dāng)螺線管中電流/減小時()
A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小
B.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小
C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大
D.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大
【答案】A
【解析】當(dāng)螺線管中通過的電流逐漸變小時,電流產(chǎn)生的磁場逐漸變?nèi)酰蚀┻^金屬環(huán)a的磁通量變小,
根據(jù)楞次定律可知,為阻礙原磁通量變小,金屬環(huán)。有收縮的趨勢,故A正確,BCD錯誤。
23.如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直
面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度1將()
I
O
A.S減小,1變長
B.S減小,1變短
C.S增大,1變短
D.S增大,1變長
【答案】A
【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知,直線電流下邊磁場方向垂直紙面向里,由于電流增大,則彈性的金屬圓
環(huán)中的磁通量增大,導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向:逆時針方向;根據(jù)
左手定則可知,彈性的金屬圓環(huán)上邊的所受的安培力豎直向下,彈性的金屬圓環(huán)下邊的所受的安培力豎直
向上,由于下邊離長直導(dǎo)線電流越遠(yuǎn),磁場越弱,所以向下的安培力大于向上的安培力,從而導(dǎo)致橡皮繩
的長度/變長;可將圓環(huán)等效成一段一段的導(dǎo)線,由左手定則可知,安培力指向圓心,導(dǎo)致彈性環(huán)面積S減
小,故A正確,BCD錯誤。
2
點睛:解決本題的關(guān)鍵會用右手螺旋定則(安培定則)判斷電流周圍磁場的方向,以及會用楞次定律來判
定感應(yīng)電流方向,左手定則判斷安培力的方向.同時會運用等效思維。
24.如圖,一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動.現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有
界勻強磁場,圓盤開始減速.在圓盤減速過程中,以下說法正確的是()
A.處于磁場中的圓盤部分,靠近圓心處電勢高
B.所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動
C.若所加磁場反向,圓盤將加速轉(zhuǎn)動
D.若所加磁場穿過整個圓盤,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動
【答案】ABD
【解析】將金屬圓盤看成由無數(shù)金屬幅條組成,根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,從而判斷電勢的高低,
形成感應(yīng)電流,再根據(jù)左手定則,即可求解.
解:A、將金屬圓盤看成由無數(shù)金屬幅條組成,根據(jù)右手定則判斷可知:圓盤上的感應(yīng)電流由邊緣流向圓心,
所以靠近圓心處電勢高,所以A正確:
B、根據(jù)右手定則可知,產(chǎn)生的電動勢為BLv,所以所加磁場越強,產(chǎn)生的電動勢越大,電流越大,受到的
安培力越大,越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動,所以B正確;
C、若所加磁場反向,只是產(chǎn)生的電流反向,根據(jù)楞次定律可知,安培力還是阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動,所以圓盤還
是減速轉(zhuǎn)動,所以C錯誤;
D、若所加磁場穿過整個圓盤時,圓盤在切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電路斷開,則不會產(chǎn)生“感
應(yīng)電流,沒有安培力的作用,圓盤將勻速轉(zhuǎn)動,所以D正確;
故選:ABD
【點評】本題關(guān)鍵要掌握右手定則、安培定則,并能正確用來分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象,對于這兩個定則運用時,
要解決兩個問題:一是什么條件下用;二是怎樣用.
25.如圖為無線電充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數(shù)為n,面積為S,若在h到t2時間內(nèi),勻強
磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈,其磁感應(yīng)強度大小由Bi均勻增加到B2,則該段時間線圈兩端a和b之
間的電勢差3-6b是()
2
,〃S(B,-Bj
A.恒t為一」一口
12Tl
B.從0均勻變化到J"(層—月)
12Tl
c.恒為_型"二芻1
t2Tl
D.從o均勻變化到一"'(當(dāng)一")
t2Tl
【答案】C
【解析】穿過線圈的磁感應(yīng)強度均勻增加,故感應(yīng)電動勢為定則;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律列式求解感應(yīng)
電動勢即可.
根據(jù)題意,由法拉第電磁感應(yīng)定律,可得£=〃吧=S=〃芻二紇S,根據(jù)楞次定律可知如果線圈
A/kt12Tl
閉合,感應(yīng)電流的磁通量向左,故感應(yīng)電動勢順時針(從右側(cè)看),故〃,<%,所以
n(B,-B)S.,
(pa-(ph=---—,C正確.
26..環(huán)形線圈放在勻強磁場中,設(shè)在第1s內(nèi)磁場方向垂直于線圈平面向里,如圖甲所示.若磁感應(yīng)強度
8隨時間f的變化關(guān)系如圖乙所不,那么在第2s內(nèi),線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是()
x
X
X
甲乙
A.大小恒定,逆時針方向
B.大小恒定,順時針方向
C.大小逐漸增加,順時針方向
D.大小逐漸減小,逆時針方向
【答案】A
【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:£=包=竺.S,因為"恒定,故感應(yīng)電動勢恒定;第2s
A/△/Ar
內(nèi)穿過線圈的磁通量為向外的減小,根據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向,選項A正確.
考點:法拉第電磁感應(yīng)定律:楞次定律。
2
27.如圖所示是高頻焊接原理示意圖.線圈中通以高頻變化的電流時,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電
流,感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱,將金屬熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分發(fā)熱很少,以下說
法正確的是()
,餌縫處
2缸0器牌
A.電流變化的頻率越高,焊縫處的溫度升高的越快
B.電流變化的頻率越低,焊縫處的溫度升高的越快
C.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小
D.工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大
【答案】AD
【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場,在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)法拉
第電磁感應(yīng)定律分析電流變化的頻率與焊縫處的溫度升高的關(guān)系.焊縫處橫截面積小,電阻大,電流相同,
焊縫處熱功率大,溫度升的很高.
解:A、B高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場,在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)法拉
第電磁感應(yīng)定律分析可知,電流變化的頻率越高,磁通量變化頻率越高,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,感應(yīng)電
流越大,焊縫處的溫度升高的越快.故A正確,B錯誤.
C、D焊縫處橫截面積小,電阻大,電流相同,焊縫處熱功率大,溫度升的很高.故C錯誤,D正確.
故選AD
【點評】本題高頻焊接是電磁感應(yīng)原理的實際應(yīng)用,根據(jù)電磁感應(yīng)的普遍規(guī)律來分析、理解,并不難.
28.如圖所示,一條形磁鐵在圖示位置靜止下落穿過采用雙線繞成的閉合線圈,則條形磁鐵從下落到穿過
線圈的過程中可能做()
A.勻減速運動B.勻速運動
C.非勻變速運動D.自由落體運動
【答案】D
【解析】由于采用雙線繞法,兩導(dǎo)線的電流方向總相反,它們產(chǎn)生的磁場互相抵消,因此條形磁鐵根本不
受磁場力,只受到重力的作用,因此磁鐵將做自由落體運動,故D正確,ABC錯誤。
29.如圖所示,閉合的矩形線圈abed放在范圍足夠大的勻強磁場中,下列哪種情況下線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電
流()
2
C.線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)D.線圈不動
【答案】C
【解析】由于磁場是勻強磁場且范圍足夠大,因此線圈無論向那個方向平移,磁通量都不會發(fā)生變化,故
ACD錯誤;當(dāng)線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)時,其磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C正確;
考點:考查了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
【名師點睛】當(dāng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時,回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流
30.一個閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由此可以得出()
A.此時此地一定沒有磁場
B.此時此地一定沒有磁場的變化
C.穿過線圈平面的磁感線條數(shù)一定沒有變化
D.穿過線圈平面的磁通量一定沒有變化
【答案】D
【解析】感應(yīng)電流的產(chǎn)生其條件是閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,由此可判定各個選項
解:A、感應(yīng)電流的產(chǎn)生其條件是閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,磁通量的變化可以由磁場引起的,若磁場沒
有變化,可能不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯誤;
B、感應(yīng)電流的產(chǎn)生其條件是閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,磁通量的變化可以由磁場引起的,也可以由線圈
的面積的變化引起的,閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,不能判斷出此地一定沒有磁場的變化.故B錯誤;
C、穿過線圈平面的磁感線的方向可能都相同,有可能有方向不相同的,若穿過線圈的磁感線由方向相反、
數(shù)目相同的條數(shù)同時增大,則穿過線圈的磁通量并不會變化,故C錯誤
D、沒有電流只能說明穿過閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化,故D正確
故選:D
【點評】主要是抓住感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,而磁通量的變化可以是由磁場變
化引起,也可以是線圈的面積變化,或位置變化引起的.
31.下列說法正確的是()
A.感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反
B.線圈的自感作用是阻礙通過線圈的電流
C.當(dāng)穿過線圈的磁通量為0時,感應(yīng)電動勢一定為0
D.自感電動勢阻礙原電流的變化
【答案】D
【解析】當(dāng)磁通量增大時,感應(yīng)電流的磁場與它相反,當(dāng)磁通量減小時,感應(yīng)電流的磁場與它相同.即感
2
應(yīng)電流的磁場方向取決于引起感應(yīng)電流的磁通量是增加還是減小,感應(yīng)電流的方向與原來電流的方向沒有
關(guān)系.故A錯誤;線圈的自感作用是阻礙通過線圈的電流的變化,不是阻礙電流.故B錯誤:線圈的電動
勢的大小與磁通量的大小無關(guān),與磁通量的變化率有關(guān).故C錯誤;根據(jù)線圈自感的特點可知,自感電動
勢阻礙原電流的變化.故D正確.所以D正確,ABC錯誤。
32.如圖所示,矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
XXXBX
A.XXXX
【答案】D
【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,判斷各個選項.
解:
A、線框在勻強磁場中運動時,穿過線框的磁感線條數(shù)不變,即磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故A錯
誤.
B、圖示的線框與磁場平行,穿過線框的磁通量為零,而且當(dāng)線框平動時,磁通量始終為零,沒有變化,所
以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B錯誤.
C、線框與磁場平行,穿過線框的磁通量為零,當(dāng)線框向右平動時,磁通量保持為零,沒有變化,所以沒有
感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C錯誤.
D、線框在磁場中轉(zhuǎn)動時,穿過線框的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確.
故選:D
【點評】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,分析清楚圖示情景、明確磁通量是否發(fā)生變化,即可正確解題.
33.如圖所示,在鐵芯P上繞著兩個線圈a和b,則下列說法正確的是()
A.線圈a輸入正弦交變電流,線圈b可輸出恒定電流
B.線圈a輸入恒定電流,穿過線圈b的磁通量一定為零
C.線圈b輸出的交變電流不對線圈a的磁場造成影響
D.線圈a的磁場變化時,線圈b中一定有電場
【答案】D
【解析】若線圈a輸入正弦交變電流,根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象則線圈b也可輸出正弦交變電流;線圈a輸入恒定
電流,穿過線圈b的磁通量一定不為零;線圈b輸出的交變電流的磁場會阻礙線圈a的磁場的變化;線圈a
2
的磁場變化時,穿過線圈b的磁通量發(fā)生變化,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在線圈b中一定有感生電動勢
產(chǎn)生,即線圈b中一定有電場。選項D正確。
考點:電磁感應(yīng)現(xiàn)象及楞次定律。
而視頻「
34.如圖所示,通有恒定電流的直導(dǎo)線與閉合金屬線框Hcd共面,第一次將金屬線框由位置I平移到
位置II,第二次將金屬線框由位置I翻轉(zhuǎn)到位置II,設(shè)兩次通過金屬線框截面的電荷量分別為切和“2,則
()
M
ad
A.q1<q2B.qi=q?C.3>僅D.[浮0,僅=0
【答案】A
【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律后=〃包、7=二和4=7?4可得4=設(shè)金屬線框在位置?時,
加RR
通過金屬線框的磁通量為正,且數(shù)值為0”在位置II時通過金屬線框的磁通量數(shù)值為。2,第次將金屬
線框由位置I平移到位置II,磁通量的變化量為以一02,第二次將金屬線框由位置I翻轉(zhuǎn)到位置II,磁通
量的變化量為0+02,第二次磁通量變化大,通過的電荷量多,則選項A正確.故選A.
【點睛】本題的關(guān)鍵是確定磁通量的變化,要注意翻轉(zhuǎn)后磁通量的方向與開始前的磁通量的方向相反,并
掌握電量綜合表達(dá)式q=〃彳的應(yīng)用.
35.如圖所示,閉合導(dǎo)線環(huán)和條形磁鐵都可以繞水平的中心軸。0'自由轉(zhuǎn)動,開始時磁鐵和圓環(huán)都靜止在豎
直平面內(nèi),若條形磁鐵突然繞。。,軸N極向紙里、S極向紙外轉(zhuǎn)動,在此過程中,圓環(huán)將()
A.產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,圓環(huán)上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動
B.產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,圓環(huán)上端向外、下端向里轉(zhuǎn)動
C.產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動
D.產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動
【答案】A
【解析】當(dāng)條形磁鐵的N極向紙內(nèi)、S極向紙外轉(zhuǎn)動時,通過閉合導(dǎo)線環(huán)的總的磁通量是向里增加的,根
2
據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場應(yīng)向外,故感應(yīng)電流的方向沿逆時針方向;再根據(jù)電磁驅(qū)動的原理知,
導(dǎo)線環(huán)應(yīng)與條形磁鐵同向轉(zhuǎn)動,即上端向里、F端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動.則選項A正確,選項B、C、D錯誤。
故選A.
【點睛】考查線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,掌握楞次定律的應(yīng)用,理解條形磁鐵的磁場分布.
36.下列實驗或器件應(yīng)用自感現(xiàn)象的是()
【答案】B
【解析】A、磁感應(yīng)實驗是應(yīng)用了法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故A錯誤;B、當(dāng)開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟
輝器的惰性氣體電離,產(chǎn)生輝光放電.輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹,兩極接觸.電流通過鎮(zhèn)流器、
啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路,燈絲很快被電流加熱,發(fā)射出大量電子,雙金屬片自動復(fù)位,兩極斷開,
在兩極斷開的瞬間,電路電流突然切斷,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢,與電源電壓疊加后作用于管兩端,
應(yīng)用了自感現(xiàn)象,故B正確:C、電動機的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力或通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動,故
C錯誤;D、電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的,產(chǎn)生熱量的原因是利用交變電流產(chǎn)生交變磁場,使放在灶
臺上的鍋體內(nèi)產(chǎn)生的渦流而將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯誤.故選B.
【點睛】自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律.
37.如圖所示,導(dǎo)線環(huán)(實線圓)半徑為r,有界勻強磁場區(qū)域(虛線圓)半徑也為r,磁場方向與導(dǎo)線環(huán)
所在平面垂直,導(dǎo)線環(huán)沿兩圓連心線方向從左側(cè)開始勻速穿過磁場區(qū)域。在此過程中,關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)
電流(以逆時針方向的電流為正)隨時間的變化關(guān)系,下列圖象中最符合實際情況的是()
【解析】開始時進(jìn)入磁場切割磁感線,根據(jù)右手定則可知,電流方向為逆時針,即為正方向,切割的有效長
度變大,則產(chǎn)生感應(yīng)電流也變大,且變大的越來越慢;當(dāng)開始出磁場時,回路中磁通量減小,產(chǎn)生的感應(yīng)
電流為順時針,方向為負(fù)方向,切割的有效長度變小,則產(chǎn)生感應(yīng)電流也變小,且變小的越來越慢。故ABD
錯誤、C正確。
故選:C?
2
38.如圖所示,在光滑水平面上放根固定的通電直導(dǎo)線,并在它旁邊與它在同一水平面內(nèi)放一通電矩形導(dǎo)
線框,則導(dǎo)線框的運動情況是)
A.線框靜止B.線框向右勻速運動
C.線框向左勻速運動D.線框向右加速運動
【答案】D
【解析】直導(dǎo)線中的電流方向由下向上,根據(jù)安培定則,導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強度方向向內(nèi),根據(jù)左手定
則,左邊受向右的安培力,右邊受到向左的安培力,上邊受到向上的安培力,下邊受到向下的安培力:離
通電導(dǎo)線越遠(yuǎn)的位置,磁感應(yīng)強度越小,故根據(jù)安培力公式/=左邊受到的安培力大于右邊,上邊
受到的安培力等于下邊受到的安培力,故線圈受通電直導(dǎo)線作用后將向右運動,故D正確,A、B、C錯誤.
點睛:直導(dǎo)線中的電流方向由下到上,根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線框所在處磁場方向.根據(jù)左手定則分析導(dǎo)線
框所受的安培力情況。
39.如圖所示,一根長導(dǎo)線彎成“n”形,通以直流電I,正中間用一段絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導(dǎo)線
處于同一豎直平面內(nèi),在電流I增大的過程中,下列敘述正確的是()
A.金屬環(huán)C中無感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.金屬環(huán)C中有沿逆時針方向的感應(yīng)電流
C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線拉力變大
D.金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)
【答案】BCD
【解析】由安培定則可判定“n”形產(chǎn)生的磁場,之后根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流的方向,再根據(jù)左手定則,
判斷出安培力的方向,從而判斷出金屬線圈的受力與運動狀況.
解:AB、根據(jù)安培定則知,彎曲成“n”形導(dǎo)線中電流的磁場方向為:垂直紙面向里,且大小增加.由楞次定
律可知,感應(yīng)電流的方向為逆時針,故A錯誤,B正確.
CD、根據(jù)左手定則可知,安培力的方向指向圓心,由于直流電流過彎曲成“n”形導(dǎo)線,所以電流產(chǎn)生的磁場
在“n”形范圍內(nèi),上邊的磁感應(yīng)強度比較大,下邊的磁感應(yīng)強度比較小,所以金屬環(huán)上邊受到的安培力大于
下邊圓弧受到的安培力,因此合力的方向向下,導(dǎo)致掛環(huán)的拉力增大,但環(huán)仍處于靜止?fàn)顟B(tài),故C正確,D
正確.
故選:BCD.
2
點評:解決本題的關(guān)鍵會用安培定則判斷電流周圍磁場的方向,以及學(xué)會根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流的
方向.同時會用左手定則判斷安培力的方向.
40.如圖,在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,在此區(qū)域內(nèi),沿水平
面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管,環(huán)心O在區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的小球,
在管內(nèi)沿逆時針方向(從上向下看)做圓周運動。當(dāng)磁感應(yīng)強度均勻增大時,會產(chǎn)生渦旋電場,其電場線
是在水平面內(nèi)一系列沿逆時針方向(從上往下看)的同心圓,同一條電場線上各點的場強大小相等,此帶
電粒子的()
A.動能保持不變,是因為洛侖茲力和管道的彈力對粒子始終不做功
B.動能減小,是因為洛侖茲力對粒子做負(fù)功
C.動能減小,是因為電場力對粒子做負(fù)功
D.動能增大,是因為電場力對粒子做正功
【答案】D
【解析】由題意可知,如圖所示的磁場在均勻增加時,則會產(chǎn)生逆時針方向的渦旋電場,那么正電荷在電
場力作用下,做逆時針方向圓周運動,則電場力對小球做正功,根據(jù)動能定理,小球的動能增加,故選項D
正確,ABC錯誤;故選D.
41.如下圖所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線、電鍵K與一個n匝的線圈連接,線圈置于方
向豎直向上的變化磁場B中。兩板間放一臺小壓力傳感器,壓力傳感器上表面靜止放置一個質(zhì)量為m、電
量為+q的小球。K斷開時傳感器上有示數(shù),K閉合時傳感器上恰好無示數(shù)。則線圈中的磁場B的變化情況
和磁通量變化率分別是()
C.正在減弱,4tqD.正在減弱,4tnq
【答案】B
2
mgUJ0mgd
E=—E=———
【解析】電鍵閉合時有:qE=mg,解得:q;又d,解得:&
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