2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第10章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課時作業(yè)含解析1

PAGE7-第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1．(2024·河南洛陽一模)在安培時代，關(guān)于驗證“電磁感應(yīng)效應(yīng)”設(shè)想的試驗中，下列不屬于電流磁效應(yīng)的是()A．把閉合線圈放在改變的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．把磁針放在“沿南北放置的通電導(dǎo)線”上方，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)C．把通有同向電流的兩根導(dǎo)線平行放置，發(fā)覺兩根通電導(dǎo)線相互吸引D．把磁針放在通電螺線管中，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)A[本題考查電流的磁效應(yīng)問題。把閉合線圈放在改變的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)(磁生電)試驗，不屬于電流磁效應(yīng)，此題選擇A。]2．如圖所示，一個有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面對外，一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1勻速運(yùn)動到位置2。則()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→aC．導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，受到的安培力方向水平向左D[導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向為a→d→c→b→a，這時由左手定則可推斷cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯，D對；在導(dǎo)線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運(yùn)動，同樣用右手定則和左手定則可以推斷電流的方向為a→b→c→d→a，這時安培力的方向仍舊水平向左，B、C錯。]3．(2024·江蘇卷·1)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1B．1∶2C．1∶4 D.4∶1A[依據(jù)Φ＝BS，S為有磁場的與磁場垂直的有效面積，因此a、b兩線圈的有效面積相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，選項A正確。]4.(多選)如圖，勻強(qiáng)磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場發(fā)生改變，回路變?yōu)閳A形。則磁場()A．漸漸增加，方向向外B．漸漸增加，方向向里C．漸漸減弱，方向向外D．漸漸減弱，方向向里CD[依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙引起閉合回路中磁通量的改變，體現(xiàn)在面積上是“增縮減擴(kuò)”，而回路變?yōu)閳A形，面積增大了，說明磁場在漸漸減弱。因不知回路中電流方向，故無法判定磁場方向，故C、D都有可能。]5.(2024·江蘇南通檢測)如圖所示，圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管、電源和滑動變阻器連接成閉合回路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()A．線圈a中將產(chǎn)生順時針方向(俯視)的感應(yīng)電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力將增大D[通過螺線管b的電流沿順時針方向(俯視)，依據(jù)右手螺旋定則推斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，滑片P向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，穿過線圈a的磁通量變大，依據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力增大，線圈a中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流沿逆時針方向(俯視)，A、B、C選項錯誤，D選項正確。]6.(2024·廣西百校大聯(lián)考)(多選)如圖所示是探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急平安裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的損害．關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()A．當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落AD[若電梯突然墜落，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生改變，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，可起到應(yīng)急避險作用，故A正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，但不能阻擋磁鐵的運(yùn)動，故B錯誤；當(dāng)電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，線圈B中向上的磁場增加，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知線圈A與線圈B中感應(yīng)電流的方向相反，故C錯誤；結(jié)合A選項的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。]7．(2024·福建泉州質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場垂直穿過矩形金屬線框abcd，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時間t依據(jù)圖乙所示規(guī)律改變，下列說法正確的是()A．t1時刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB．t3時刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aC．t2時刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大D．t1時刻線框ab邊受到的安培力方向向右AD[本題結(jié)合B-t圖象考查楞次定律。t1時刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為正值，則磁通量改變率為正值，由楞次定律可推斷出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，選項A正確；t3時刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為負(fù)值，則磁通量改變率為負(fù)值，由楞次定律可推斷出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a，選項B錯誤；t2時刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為零，則磁通量改變率為零，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，由閉合電路歐姆定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為零(最小)，選項C錯誤；t1時刻線框ab邊中感應(yīng)電流方向向下，由左手定則可推斷出線框ab邊受到的安培力方向向右，選項D正確。]8．(2024·廣東佛山一模)一個簡易的電磁彈射玩具如圖所示．線圈、鐵芯組合充當(dāng)炮筒，硬幣充當(dāng)子彈?，F(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，剛起先時電容器處于無電狀態(tài)，則下列說法正確的是()A．要將硬幣射出，可干脆將開關(guān)撥向2B．當(dāng)開關(guān)撥向1時，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶負(fù)電C．當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場D[本題電容器的充放電及楞次定律在運(yùn)動問題中的應(yīng)用。干脆將開關(guān)撥向2，電容器不會放電產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能將硬幣射出，選項A錯誤；當(dāng)開關(guān)撥向1時，電容器充電，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶正電，選項B錯誤；當(dāng)開關(guān)由1撥向2瞬間，電容器通過線圈放電，由安培定則可知鐵芯中的磁場方向向下，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，在硬幣中會產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場，選項C錯誤，D正確。]9.如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場中，可繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動；S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點(diǎn)良好接觸。當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖所示，則此時刻()A．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有電流通過電流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零A[當(dāng)金屬桿ab順時針方向轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可知將產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，電流表的d端與a端相連，c端通過金屬環(huán)與b端相連，則通過電流表的電流是由c到d，而金屬桿在磁場中會受到安培力的作用，由左手定則可推斷出安培力的方向為水平向右，阻礙金屬桿的運(yùn)動，所以A項正確。]10．(2024·北京豐臺區(qū)模擬)隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動汽車。都已經(jīng)實現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。關(guān)于無線充電，下列說法正確的是()A．無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B．只有將充電底座接到直流電源上才能對手機(jī)進(jìn)行充電C．接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D．只要有無線充電底座，全部手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電C[無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng)，故A錯誤；當(dāng)給充電設(shè)備通以恒定直流電時，充電設(shè)備不會產(chǎn)生交變磁場，即不能正常充電，故B錯誤；接收線圈中交變電流的頻率應(yīng)與放射線圈中交變電流的頻率相同，故C正確；被充電手機(jī)內(nèi)部，應(yīng)當(dāng)有一類似金屬線圈的部件與手機(jī)電池相連，當(dāng)有交變磁場時，則產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，那么一般手機(jī)由于沒有金屬線圈，所以不能夠利用無線充電設(shè)備進(jìn)行充電，故D錯誤。]11．(2024·上海卷·19)(多選)如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)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(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間按圖乙所示規(guī)律改變時()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(kuò)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AD[L收縮還是擴(kuò)張取決于螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的改變狀況，t1～t2磁通量的改變率增大，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)磁通量的改變率為常數(shù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定不變，abcd線框內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，L沒有電流，也就沒有擴(kuò)張趨勢，B、C選項錯誤；依據(jù)楞次定律，t3～t4時間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量改變引起的感應(yīng)電流在線框中為dcba方向并減小，L線圈中原磁場的方向垂直于紙面對里且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小減小，依據(jù)楞次定律得L中的感應(yīng)電流方向為順時針方向，D選項正確。]12．(2024·黑龍江哈爾濱三中模擬)(多選)如圖甲所示，虛線abcd(在水平面內(nèi))為矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以某初速度沿光滑絕緣水平面對磁場區(qū)域運(yùn)動．圖乙給出的是圓形閉合金屬線圈四個可能到達(dá)的位置，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．①位置線圈中感應(yīng)電流方向為順時針B．②位置線圈中肯定沒有感應(yīng)電流C．①④位置線圈的速度可能為零D．②③位置線圈的速度可能為零BC[依據(jù)楞次定律，①位置，線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針，選項A錯誤；②位置，線圈完全進(jìn)入磁場，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項B正確；①④位置，線圈進(jìn)或出磁場時，磁通量改變，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到與速度方向相反的安培力的作用而減速運(yùn)動，速度可能為零，故C正確；②③位置，線圈已完全進(jìn)入磁場，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不再受安培力，線圈在磁場中做勻速運(yùn)動，所以②③位置線圈的速度不行能為零，故D錯誤。]13.如圖所示為電磁驅(qū)動器的原理圖。其中①為磁極，它被固定在電動機(jī)②的轉(zhuǎn)軸上，金屬圓盤③可以繞中心軸轉(zhuǎn)動，圓盤與轉(zhuǎn)軸間的阻力較小。整個裝置固定在一個絕緣支架④上。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，金屬圓盤也將轉(zhuǎn)動起來。下列有關(guān)說法中正確的是()A．金屬圓盤轉(zhuǎn)動的方向和磁極的轉(zhuǎn)動方向相同，轉(zhuǎn)速小于磁極的轉(zhuǎn)速B．金屬圓盤轉(zhuǎn)動的方向和磁極的轉(zhuǎn)動方向相同，轉(zhuǎn)速等于磁極的轉(zhuǎn)速C．將金屬圓盤換成絕緣盤，它也會跟著磁極轉(zhuǎn)動D．當(dāng)電動機(jī)突然被卡住不轉(zhuǎn)時，金屬圓盤將轉(zhuǎn)動較長時間才會停下來A[依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量改變，金屬圓盤與磁極的轉(zhuǎn)動方向相同，但快慢不一，金屬圓盤的轉(zhuǎn)速肯定比磁極的轉(zhuǎn)速小，故A項正確，B項錯誤；將金屬圓盤換成絕緣盤，盤中沒有感應(yīng)電流，不受安培力，不會跟著磁極轉(zhuǎn)動，故C項錯誤；當(dāng)電動機(jī)突然被卡住不轉(zhuǎn)時，由于金屬圓盤產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，而安培力將阻礙金屬圓盤與磁極間的相對運(yùn)動，所以金屬圓盤很快會停下來，故D項錯誤。]14．(2024·山東重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體模擬)如圖甲所示，銅線圈水平固定在鐵架臺上，銅線圈的兩端連接在電流傳感器上，傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，采集的數(shù)據(jù)可通過計算機(jī)處理，從而得到銅線圈中的電流隨時間改變的圖線。利用該裝置探究條形磁鐵從距銅線圈上端某一高度處由靜止釋放后，沿銅線圈軸線豎直向下穿過銅線圈的過程中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。兩次試驗中分別得到了圖乙、丙所示的電流—時間圖線。條形磁鐵在豎直下落過程中始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽視不計。則下列說法中正確的是()A．若兩次試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同，其他試驗條件均相同，則乙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度大于丙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度B．若兩次試驗中所用條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，其他試驗條件均相同，則乙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵磁性比丙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵的磁性強(qiáng)C．乙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能小于丙圖對應(yīng)試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機(jī)械能D．兩次試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下C[本題考查