適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第12章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律

第十二章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律

基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷1.如圖所示,閉合線圈abcd水平放置,其面積為S,匝數(shù)為n,線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的夾角θ=45°。現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°,則在此過程中線圈磁通量的改變量大小為()A.0 B.2BSC.2nBS D.nBS2.(2023湖北荊門聯(lián)考)興趣小組利用多匝線圈和靈敏電流表制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電流探測(cè)儀,用于檢測(cè)埋在地下的通電導(dǎo)線,如圖甲所示。地面表層有兩根被絕緣皮包裹的垂直長(zhǎng)導(dǎo)線AB、CD,如圖乙所示。當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng),電流表指針不偏轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈水平放置沿C1D1方向快速移動(dòng),電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()A.兩根導(dǎo)線中都有電流B.兩根導(dǎo)線中都無電流C.導(dǎo)線AB中無電流,導(dǎo)線CD中有電流D.導(dǎo)線AB中有電流,導(dǎo)線CD中無電流題組二實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素3.(2024四川內(nèi)江模擬)某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,來完成“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)。則:(1)下表為該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:序號(hào)磁體磁場(chǎng)的方向(正視)磁體運(yùn)動(dòng)情況指針偏轉(zhuǎn)情況感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(正視)1向下插入線圈向左向上2向下拔出線圈向右向下3向上插入線圈向右向下4向上拔出線圈向左向上由實(shí)驗(yàn)記錄1、3可發(fā)現(xiàn)穿過閉合回路的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向;由實(shí)驗(yàn)記錄2、4可發(fā)現(xiàn)穿過閉合回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向;由此得出的結(jié)論是,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的的變化。

(2)該同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論,在下圖所示裝置中,兩個(gè)電流表相同,零刻度居中。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針位置如圖所示。該同學(xué)進(jìn)行了一些操作,發(fā)現(xiàn)電流表乙的指針向左偏轉(zhuǎn)。那么,該同學(xué)可能進(jìn)行的操作是:①;

②。

題組三感應(yīng)電流方向的判斷4.(2023遼寧葫蘆島二模)如圖甲所示,固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線與固定的圓形閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流方向向下,下列說法正確的是()A.線框中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流B.線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流C.線框受到的安培力平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線向上D.線框受到的安培力平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線向下5.(2023江蘇卷)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φO、φA、φC,則()A.φO>φCB.φC>φAC.φO=φAD.φO-φA=φA-φC綜合提升練6.(多選)(2024廣東梅州期末)摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示,轉(zhuǎn)軸Ⅰ隨待測(cè)物體沿圖示方向旋轉(zhuǎn),永磁體同步旋轉(zhuǎn)。鋁盤、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上,鋁盤靠近永磁體,當(dāng)待測(cè)物體以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),指針?biāo)傅目潭缺P刻度即對(duì)應(yīng)待測(cè)物體的轉(zhuǎn)速,下列說法正確的是()A.鋁盤接通電源后,通有電流的鋁盤才會(huì)在磁場(chǎng)作用下帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)B.永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使鋁盤受磁場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)C.刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的中央D.若去掉游絲和指針,使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng),鋁盤就能和永磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)7.(多選)如圖所示,紙面內(nèi)的三條長(zhǎng)直導(dǎo)線組成一等邊三角形,導(dǎo)線間相互絕緣,導(dǎo)線中通入圖示方向、大小始終相等的電流I。在角平分線上對(duì)稱放置三個(gè)相同的環(huán)形線圈a、b、c,在三角形的中心放置相同的環(huán)形線圈d,若三根導(dǎo)線中通入的電流同時(shí)減小,則()A.初始時(shí)線圈d的磁通量最大B.線圈c的感應(yīng)電流最大C.線圈d產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D.線圈a、b產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同8.(多選)(2024廣東河源模擬)城市施工時(shí),為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線,需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過電流?，F(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來檢測(cè),俯視檢測(cè)線圈,下列說法正確的是()A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通有正弦交變電流,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng),檢測(cè)線圈受到安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反C.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方,感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針D.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方,檢測(cè)線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北參考答案第十二章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律1.B解析由題意可知,線圈旋轉(zhuǎn)過程中,磁通量先減小至零再反向增大,所以初、末狀態(tài)時(shí)線圈的磁通量方向相反,根據(jù)磁通量的定義可知初、末狀態(tài)時(shí)線圈磁通量大小均為Φ=BSsin45°=22BS,所以將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中,線圈磁通量的改變量大小為ΔΦ=2Φ=2BS,故選B2.D解析當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng)時(shí),電流表指針不偏轉(zhuǎn),說明線圈中磁通量不變,導(dǎo)線CD中無電流。當(dāng)線圈沿C1D1方向快速移動(dòng)時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn),說明線圈中磁通量有變化,則導(dǎo)線AB中有電流,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。3.答案(1)相反相同磁通量(2)①斷開開關(guān),等電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)②滑動(dòng)變阻器的滑片向a端迅速滑動(dòng)解析(1)由實(shí)驗(yàn)記錄1、3可發(fā)現(xiàn)穿過閉合回路的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;由實(shí)驗(yàn)記錄2、4可發(fā)現(xiàn)穿過閉合回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同;由此得出的結(jié)論是,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的磁通量的變化。(2)兩電流表完全相同,電流從哪方流入時(shí)指針向哪方偏轉(zhuǎn);當(dāng)該同學(xué)進(jìn)行了一些操作,發(fā)現(xiàn)電流表乙的指針向左偏轉(zhuǎn),可知電流從左方流入;斷開開關(guān),等電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)的瞬間,電路中電流增大,線圈A中向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針(從上往下看),從“+”接線柱流入電流表乙,電流表乙向左偏轉(zhuǎn);滑動(dòng)變阻器的滑片向a端迅速滑動(dòng),電路電阻減小,電流增大,線圈A中向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針(從上往下看),從“+”接線柱流入電流表乙,電流表乙向左偏轉(zhuǎn)。4.B解析長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流均勻增大,則圓形閉合金屬線框中的磁通量均勻增大,根據(jù)楞次定律和安培定則,線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,結(jié)合左手定則可知,線框會(huì)受到向右的安培力,故選B。5.A解析棒的OA部分切割磁感線,根據(jù)右手定則,在電源內(nèi)部,電流方向由低電勢(shì)指向高電勢(shì),故φO>φA=φC,選項(xiàng)A正確。6.BC解析當(dāng)永磁體隨轉(zhuǎn)軸Ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng),鋁盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)永磁體會(huì)對(duì)鋁盤有力的作用,從而使轉(zhuǎn)軸Ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng),由于游絲對(duì)轉(zhuǎn)軸Ⅱ的作用力,會(huì)使指針穩(wěn)定指在某一刻度上,故A錯(cuò)誤,B正確;刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的中央,故C正確;若去掉游絲和指針,使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng),永磁體固定在轉(zhuǎn)軸Ⅰ上,鋁盤固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上,由楞次定律知,鋁盤不能和永磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)速低于永磁體的轉(zhuǎn)速,故D錯(cuò)誤。7.BD解析初始時(shí),導(dǎo)線1和導(dǎo)線3在線圈a中的磁通量抵消,故線圈a中相當(dāng)于只有導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁通量;同理可知,線圈b中相當(dāng)于只有導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁通量;3根導(dǎo)線在線圈c中的磁場(chǎng)均向外;抵消掉后線圈d中相當(dāng)于只有導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁通量;對(duì)比可知,初始時(shí)線圈c的磁通量最大,A錯(cuò)誤。若三根導(dǎo)線中通入的電流同時(shí)減小,結(jié)合A解析可知,線圈c的磁通量變化率最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,B正確。線圈d中的磁場(chǎng)向內(nèi)且磁通量減小,由楞次定律可知,產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,C錯(cuò)誤。線圈a、b中的磁場(chǎng)均向內(nèi),磁通量均減小且減小量相同,故產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等、方向相同,D正確。8.CD解析若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通有正弦交變電流,由對(duì)稱性可知,通過線圈的磁通量為零,變化量為零,感應(yīng)電流為零,故A錯(cuò)誤。若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可知,通過線圈的磁通量為零,變化量為零,感應(yīng)電流為零,安培力為零,故B錯(cuò)誤。根據(jù)通恒定電流直導(dǎo)線周圍的磁感線分布特點(diǎn),檢測(cè)線圈自北靠近導(dǎo)線到