2022屆新教材高考物理一輪復(fù)習(xí)課時練32電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律含解析新人教版

電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)(2021北京西城高三一模)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素〞實驗中,用靈敏電流計和線圈組成閉合回路,通過“插入〞和“拔出〞磁鐵,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,記錄實驗過程中的相關(guān)信息,就可以分析得出感應(yīng)電流方向遵循的規(guī)律。以下圖為某同學(xué)的局部實驗記錄,在圖甲中,電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。以下說法正確的選項是()A.在圖乙所示實驗過程中,電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)B.在圖丙所示實驗過程中,電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)C.這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈的繞向有關(guān)D.這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關(guān)2.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)如下圖,一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi),螺線管的中心軸線恰和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有()A.使通電螺線管中的電流發(fā)生變化B.使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動C.使線圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動D.使線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動3.(楞次定律的理解和應(yīng)用)兩根互相垂直的絕緣通電長直導(dǎo)線放在水平面上,兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上,兩線圈的圓心到兩導(dǎo)線的距離都相等。設(shè)兩直導(dǎo)線中的電流強度相等,方向如下圖。假設(shè)兩直導(dǎo)線中的電流以相同的變化率均勻減小,以下說法正確的選項是()A.a中無感應(yīng)電流,b中有順時針方向的感應(yīng)電流B.a中無感應(yīng)電流,b中有逆時針方向的感應(yīng)電流C.a中有順時針方向的感應(yīng)電流,b中無感應(yīng)電流D.a中有逆時針方向的感應(yīng)電流,b中無感應(yīng)電流4.(楞次定律的理解及應(yīng)用)如下圖為安檢門原理圖,左邊門框中有一通電線圈,右邊門框中有一接收線圈。工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流,那么()A.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針B.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流增大C.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針D.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化5.(楞次定律的理解和應(yīng)用)(2021安徽安慶懷寧第二中學(xué)高三月考)研究人員發(fā)現(xiàn),一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)化為電能。具體而言,只要略微提高溫度,這種合金就會變成強磁性合金,從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流,其簡化模型如下圖。A為圓柱型合金材料,B為線圈。線圈B套在圓柱形合金材料上,線圈的半徑大于合金材料的半徑?，F(xiàn)對A進行加熱,那么A變成兩端為磁極的強磁合金,以下判斷正確的選項是()A.B中一定產(chǎn)生逆時針方向的電流B.B中一定產(chǎn)生順時針方向的電流C.B線圈一定有收縮的趨勢D.B線圈一定有擴張的趨勢6.(多項選擇)(“三個定那么、一個定律〞的綜合應(yīng)用)如下圖,M為水平放置的橡膠圓盤,在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上?，F(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動,以下說法正確的選項是()A.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴大的趨勢,絲線對它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢,絲線對它的拉力減小7.(楞次定律與左手定那么)(2021北京師大附中高三模擬)如下圖,在水平面上有一個U形金屬框架和一條跨接其上的金屬桿ab,二者構(gòu)成閉合回路且處于靜止狀態(tài)。在框架所在的空間內(nèi)存在勻強磁場(圖中未畫出)。下面說法正確的選項是()A.假設(shè)磁場方向水平向右,當磁場增強時,桿ab受安培力向上B.假設(shè)磁場方向水平向右,當磁場減弱時,桿ab受安培力向上C.假設(shè)磁場方向豎直向上,當磁場增強時,桿ab受安培力向左D.假設(shè)磁場方向豎直向上,當磁場減弱時,桿ab受安培力向左素養(yǎng)綜合練8.航空母艦上飛機彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)。電磁驅(qū)動原理如下圖,當固定線圈上突然通入直流電流時,靠近線圈左端放置的金屬環(huán)被彈射出去,如果在線圈左側(cè)同一位置先后分別放置用銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀完全相同的兩個閉合導(dǎo)線環(huán),且電阻率ρ銅<ρ鋁,閉合開關(guān)S瞬間,以下判斷正確的選項是()C.電池正負極調(diào)換后,導(dǎo)線環(huán)將不能向左彈射D.假設(shè)將銅環(huán)放在線圈右側(cè),銅環(huán)將向左運動9.(多項選擇)(2021安徽滁州定遠中學(xué)高三月考)如圖甲,水平地面上邊長為L的正方形ABCD區(qū)域,埋有與地面平行的金屬管線。為探測金屬管線的位置、走向和埋覆深度,先讓金屬管線載有電流,然后用閉合的試探小線圈P(穿過小線圈的磁場可視為勻強磁場)在地面探測,如圖乙所示,將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端,將接地棒接到電源的另一端。這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于A處,當線圈平面與地面平行時,線圈中有感應(yīng)電流,當線圈平面與射線AC成37°角且保持靜止時,線圈中感應(yīng)電流消失。以下說法正確的選項是()(sin37°=0.6,cos37°=0.8)AC走向22P在A處,當它與地面的夾角為53°時,P中的感應(yīng)電流可能最大10.(多項選擇)(2021江蘇南京高三模擬)一個長直密繞螺線管N放在一個金屬圓環(huán)M的中心,圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合,如圖甲所示。螺線管N通有如圖乙所示的電流,以下說法正確的選項是()A.t=T8時刻,B.t=T8時刻,C.t=T8和t=3T8D.t=3T8和t=5T11.(多項選擇)如圖甲,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場,以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時()A.在t1~t2時間內(nèi),L有收縮趨勢B.在t2~t3時間內(nèi),L有擴張趨勢C.在t2~t3時間內(nèi),L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在t3~t4時間內(nèi),L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流12.(多項選擇)如圖甲所示,等離子氣流由左方以速度v0連續(xù)射入M和N兩板間的勻強磁場中,ab直導(dǎo)線與M、N相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接,線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場,且規(guī)定向左為磁場B的正方向,那么以下表達正確的選項是()~1s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相排斥~2s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相吸引~3s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相吸引~4s內(nèi),ab、cd導(dǎo)線互相排斥參考答案課時標準練32電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.D如題圖甲所示,當磁鐵的N極向下運動時,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定那么可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過電流表,發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn),可知電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系:電流從下向上流過電流表,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),電流從上向下流過電流表,那么電流表指針向右偏轉(zhuǎn);在題圖乙所示實驗過程中,磁鐵的S極向下運動時,穿過螺線管向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定那么可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過電流表,電流計指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn),故A錯誤;在題圖丙所示實驗過程中,磁鐵的N極向上運動時,穿過螺線管向下的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定那么可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過電流表,電流計指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn),故B錯誤;同理可知題圖丁穿過螺線管向上的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定那么可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過電流表,電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn),所以這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關(guān),而實驗中線圈纏繞方向一致,所以不能研究感應(yīng)電流的磁場方向與線圈的繞向的關(guān)系,故C錯誤,D正確。2.D在A、B、C三種情況下,穿過線圈a的磁通量始終為零,因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A、B、C錯誤;選項D中,當線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動時,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。3.B由安培定那么可知通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向,并根據(jù)疊加原理可知a所在區(qū)域的兩個磁場方向相反,穿過a環(huán)的磁通量為0且保持不變,所以a中無感應(yīng)電流;b所在區(qū)域兩個磁場方向相同,合磁場不為零,當電流減小時,b中磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知b中有逆時針方向的感應(yīng)電流。應(yīng)選B。4.D當左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時針方向的電流時,穿過右側(cè)線圈的磁通量向右,且增大,根據(jù)楞次定律,右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流,即使有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針,故A、C錯誤;通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流,那么通電線圈中的磁通量均勻增大,所以穿過右側(cè)線圈中的磁通量均勻增大,那么磁通量的變化率是定值,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,接收線圈中的感應(yīng)電流不變,故B錯誤;有金屬片通過時,穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化,金屬片中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同,所以會將該空間中的磁場的變化削弱一些,引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化,故D正確。5.D提高溫度,這種合金會從非磁性合金變成強磁性合金,穿過線圈的磁通量增大,從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流,由于原磁場的方向未知,所以不能判斷出感應(yīng)電流的方向,故A、B錯誤;A外側(cè)的磁場的方向與A內(nèi)部的磁場的方向相反,B的面積越大,那么穿過線圈B的磁通量小,當B中磁通量增大時,那么線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的阻礙磁通量的增大,面積有擴張的趨勢,故C錯誤,D正確。6.AD橡膠圓盤M由靜止開始繞其軸線O1O2按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流的大小增大;橡膠圓盤,在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷,根據(jù)右手螺旋定那么知,磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以絲線的拉力減小,根據(jù)牛頓第三定律可知,鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下,應(yīng)選項A、D正確,選項B、C錯誤。7.C磁場方向水平向右時,穿過線框的的磁通量為零,故不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,也就沒有感應(yīng)電流,那么金屬桿ab不受安培力;故A、B錯誤;假設(shè)磁場方向垂直紙面向上,并且磁感應(yīng)強度增大時,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向為順時針方向,根據(jù)左手定那么,桿ab所受的安培力方向向左;故C正確;假設(shè)磁場方向垂直紙面向上,并且磁感應(yīng)強度減小時,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向,根據(jù)左手定那么,桿ab所受的安培力方向向右;故D錯誤。8.B由固定線圈的繞線方向和電流方向可以判斷出螺線管的左端是N極,當閉合開關(guān)S瞬間,磁場增大,穿過左側(cè)導(dǎo)線環(huán)的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生與原磁場方向相反的感應(yīng)磁場,再由右手定那么可以判斷出左側(cè)導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生從左側(cè)看順時針方向的感應(yīng)電流,選項A錯誤;由于電阻率ρ銅<ρ鋁,那么銅環(huán)的電阻要小一些,在感應(yīng)電壓相同的情況下,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大一些,故安培力也會大一些,選項B正確;當電池正負極調(diào)換后,固定線圈左端變成了S極,根據(jù)楞次定律可知,閉合開關(guān),磁場增大,會產(chǎn)生排斥力,所以也可以向左彈射,選項C錯誤;同理,假設(shè)將銅環(huán)放在線圈右側(cè),銅環(huán)與線圈間也會產(chǎn)生排斥力,所以銅環(huán)將向右運動,選項D錯誤。應(yīng)選B。9.CD由題意可知,當線圈靜止時存在感應(yīng)電流,那么說明線圈產(chǎn)生的磁場為變化的,故電流一定是變化的,故B錯誤。由題意可知,線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應(yīng)電流。說明穿過線圈的磁通量不變,那么金屬管線沿BD走向,故A錯誤。線圈平面與射線AC成37°角且保持靜止時,線圈中感應(yīng)電流消失,說明A點的磁場方向與AC成37°角,那么由幾何關(guān)系可知,埋覆深度d與OA長度的關(guān)系為d=OAtan53°,解得深度d=223L,故C正確。P在A處,與地面夾角成53°時,線圈P與磁場方向相互垂直,那么此時的磁通量最大,磁通量的變化率與電源有關(guān),故感應(yīng)電流可能最大,故10.AD由題圖可知在t=T8時刻,通過線圈的電流增大,那么線圈產(chǎn)生的磁場增大,所以穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)有擴張的趨勢,選項A正確,B錯誤;由題圖可知在t=T8時刻通過線圈的電流增大,而在t=3T8時刻通過線圈的電流減小,根據(jù)楞次定律可知兩時刻圓環(huán)感應(yīng)電流方向不同,選項C錯誤;由題圖可知在t=3T8和t=5T8時刻,線圈內(nèi)電流的變化率是大小相等的,那么線圈產(chǎn)生的磁場的變化率也相等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動勢大小是相等的11.ADL收縮還是擴張取決于螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的變化情況,t1~t2磁通量的變化率增大,感應(yīng)電流變大,abcd線框內(nèi)磁通量變大,L有收縮的趨勢,A選項正確;t2~t3時間內(nèi)磁通量的變化率為常數(shù),產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定不變,abcd線框內(nèi)磁感應(yīng)強度不變,L沒有電流,也就沒有擴張趨勢,B、C選項錯誤;根據(jù)楞次定律,t3~t4時間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量變化引起的感應(yīng)電流在線框中為dcba方向并減小,