課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三十一） 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

PAGE第1頁(yè)共6頁(yè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三十一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、立足主干知識(shí)，注重基礎(chǔ)性和綜合性1.如圖所示，M、N為兩個(gè)有一定質(zhì)量的載流超導(dǎo)線圈，M放置在水平桌面上，N懸停于M正上方。若增大N的質(zhì)量，使得N向下運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．線圈M和N中的電流繞行方向相反B．線圈N受到的作用力減小C．線圈M中的電流減小D．線圈M對(duì)桌面的壓力減小解析：選A開(kāi)始時(shí)N處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明二者間為斥力，兩線圈中電流方向相反，故A正確；在下落過(guò)程中二者的距離減小，N受到的作用力增大，故B錯(cuò)誤；線圈N接近線圈M時(shí)，線圈N產(chǎn)生的通過(guò)線圈M的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈M中的電流增大，故C錯(cuò)誤；由于N下落時(shí)N、M間作用力增大，線圈M對(duì)桌面的壓力增大，故D錯(cuò)誤。2.(2018·全國(guó)卷Ⅰ改編)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A．開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選D根據(jù)安培定則，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)。開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。同理D正確。開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，直導(dǎo)線上沒(méi)有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，故B、C錯(cuò)誤。3.如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上，下列說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流且方向由b→→aB．當(dāng)線圈M里有恒定電流通過(guò)時(shí)，線圈P中有感應(yīng)電流C．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈P中沒(méi)有感應(yīng)電流D．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流且方向由b→→a解析：選D閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈M中的電流增大，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，引起穿過(guò)線圈P的磁通量增加，故在線圈P中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律及安培定則可知，開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒩→→b，A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈M中電流恒定，線圈M中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不再變化，通過(guò)線圈P中的磁通量不變，故線圈P中無(wú)感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；S斷開(kāi)瞬間，線圈M中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，線圈P中的磁通量減小，故線圈P中有感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒪→→a，C錯(cuò)誤，D正確。4.如圖所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ。在下列各過(guò)程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小C．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)解析：選A設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確；B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯(cuò)誤；S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò)誤；S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯(cuò)誤。5.(2021·淮安模擬)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖所示，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針，且導(dǎo)線沿南北方向放置。下列說(shuō)法正確的是()A．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向B．開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向解析：選C開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，穿過(guò)線圈B中的磁通量不變，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A、D錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，依據(jù)安培定則可知，線圈A中產(chǎn)生沿軟鐵環(huán)的逆時(shí)針?lè)较虻拇艌?chǎng)(垂直紙面向里看)，再由楞次定律，知線圈B回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(垂直紙面向里看)，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)的瞬間，同理，線圈B中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(垂直紙面向里看)，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故C正確。6．如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直桌面豎直向下，過(guò)線圈上A點(diǎn)作切線OO′，OO′與線圈在同一平面上。在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，線圈中電流流向()A．始終為A→B→C→AB．始終為A→C→B→AC．先為A→C→B→A，再為A→B→C→AD．先為A→B→C→A，再為A→C→B→A解析：選A在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)0～90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈正面向下的磁通量逐漸減小，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直桌面向下，感應(yīng)電流方向?yàn)锳→B→C→A；在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)90°～180°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈反面向下的磁通量逐漸增加，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直桌面向上，感應(yīng)電流方向仍然為A→B→C→A，A正確。7．如圖所示，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(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)。則()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向：a→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向a→d→c→b→aC．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解析：選D由楞次定律可知，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)垂直紙面向里，由安培定則知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理可判斷導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由楞次定律的“阻礙”含義，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故無(wú)論導(dǎo)線框進(jìn)入還是離開(kāi)磁場(chǎng)，安培力方向都是水平向左的。8．如圖所示，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)?，F(xiàn)將該環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。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FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg B．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mgC．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mg D．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mg解析：選A金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ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)磁鐵受力分析可知FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg，A正確。二、強(qiáng)化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應(yīng)用性9．(2021·廣州模擬)如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開(kāi)始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大解析：選B使膠木圓盤A由靜止開(kāi)始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)金屬環(huán)B的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，且B有向上升高的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小，故B項(xiàng)正確。10．為了測(cè)量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成(測(cè)量記錄儀未畫(huà)出)。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái)，P、Q為接測(cè)量?jī)x器的端口，若俯視軌道平面磁場(chǎng)垂直地面向下(如圖乙所示)。則在列車經(jīng)過(guò)測(cè)量線圈的過(guò)程中，流經(jīng)線圈的電流方向()A．始終沿逆時(shí)針?lè)较駼．先沿逆時(shí)針，再沿順時(shí)針?lè)较駽．先沿順時(shí)針，再沿逆時(shí)針?lè)较駾．始終沿順時(shí)針?lè)较蚪馕觯哼xB列車通過(guò)線圈時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的電流先沿逆時(shí)針?lè)较?，再沿順時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)B正確。11．如圖所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過(guò)程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是()A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．線圈中的電流方向始終不變解析：選A根據(jù)楞次定律的“來(lái)拒去留”，磁鐵靠近線圈時(shí)受到斜向上的斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力，故它受到的支持力FN大于重力mg，磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)受到斜向下的引力作用，線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正確，B錯(cuò)誤；整個(gè)過(guò)程磁鐵對(duì)線圈的作用力都有向右的分量，即線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則摩擦力的方向始終向左，C錯(cuò)誤；由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故線圈中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。12．如圖所示，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做()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：選B由楞次定律知，欲使b環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在變?nèi)?，a環(huán)中的電流在減小，故B項(xiàng)正確。13．如圖所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則()A．a(chǎn)b棒不受安培力作用B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右C．a(chǎn)b棒向右運(yùn)動(dòng)速度v越大，所受安培力越大D．螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，A端為N極解析：選C金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b→a，再根據(jù)左手定則判斷ab棒所受安培力水平向左，故A、B錯(cuò)誤；ab棒的速度越大，感應(yīng)電流越大，所受安培力就越大，C正確；根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極，A端為S極，D錯(cuò)誤。14.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感應(yīng)電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。如圖所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，電磁鐵螺線管中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖?，F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)。則下列判斷正確的是()A．通入螺線管的電流在增強(qiáng)B．通入螺線管的電流在減弱C．電子在軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是電場(chǎng)力D．電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是洛倫茲力解析：選A從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)，表明感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较颉D示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，根據(jù)楞次定律，當(dāng)磁場(chǎng)正在增強(qiáng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電子所受感應(yīng)電場(chǎng)力方向沿軌道切線方向，電子在軌道中做加速圓周運(yùn)動(dòng)是由電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)的，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。15.如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流。線框從實(shí)線位置由靜止釋放，在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零B．線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C．線框受到安培力的合力方向豎直向上D．線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能解析：選C根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小。線框從上向下靠近導(dǎo)線的過(guò)程，向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?；穿越?dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根