2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律練習(xí)含解析新人教版

PAGE7-第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、選擇題(本題共15小題，1～10題為單選，11～15題為多選)1．有人依據(jù)條形磁鐵的磁場(chǎng)分布狀況用塑料制作了一個(gè)模具，模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合，如圖所示。另取一個(gè)松軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置，線圈貼著模具上下移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(地磁場(chǎng)很弱，可以忽視)(B)A．線圈切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線圈緊密套在模具上移動(dòng)過(guò)程中，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．由于線圈所在處的磁場(chǎng)是不勻稱的，故而不能推斷線圈中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生D．若線圈平面放置不水平，則移動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流[解析]本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象。依據(jù)題述可知，模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合，松軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置，線圈貼著模具上下移動(dòng)的過(guò)程中，線圈中磁通量不變，所以線圈緊密套在模具上移動(dòng)的過(guò)程中線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2．如圖所示，閉合圓形導(dǎo)體線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度漸漸增大時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(C)A．線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．線圈面積有縮小的傾向[解析]由于線圈平面與磁場(chǎng)平行，所以穿過(guò)線圈的磁通量為零。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量仍舊為零，則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故只有C正確。3．如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是(A)A．有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．無(wú)感應(yīng)電流[解析]穿過(guò)線圈的磁通量包括磁體內(nèi)和磁體外的一部分，總磁通量是向上的。當(dāng)線圈突然縮小時(shí)總磁通量向上增加，緣由是磁體外向下穿線圈的磁通量削減。故由楞次定律推斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉?．(2024·云南昆明診斷)兩固定且相互垂直的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線l1與l2在同一豎直面內(nèi)，導(dǎo)線中通有大小相等、方向如圖所示的恒定電流。有一正方形導(dǎo)線框ABCD，初始時(shí)刻，AB邊與l1重合，AD邊與l2重合，全部導(dǎo)線間彼此絕緣，下列說(shuō)法正確的是(D)A．若導(dǎo)線框向右平移，則導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．若導(dǎo)線框向上平移，則導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．若導(dǎo)線框沿AC方向平移，則導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．若導(dǎo)線框向右平移，l1對(duì)CD邊的安培力垂直CD邊向右[解析]本題考查楞次定律、安培力。依據(jù)題意和通電直導(dǎo)線四周磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，初始時(shí)刻，線框中磁通量為零。若導(dǎo)線框向右平移，導(dǎo)線框中合磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫鎸?duì)外，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若導(dǎo)線框向上平移，導(dǎo)線框中合磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫鎸?duì)里，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若導(dǎo)線框沿AC方向平移，導(dǎo)線框中磁通量始終為零，導(dǎo)線框內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若導(dǎo)線框向右平移，導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，l1在CD邊處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，由左手定則可知，l1對(duì)CD邊的安培力方向水平向右，選項(xiàng)D正確。5．一個(gè)簡(jiǎn)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(gè)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(shí)電容器處于無(wú)電狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是(D)A．要將硬幣射出，可干脆將開(kāi)關(guān)撥向2B．當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向1時(shí)，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶負(fù)電C．當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣中會(huì)產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)[解析]本題考查電容器的充、放電及楞次定律在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的應(yīng)用。干脆將開(kāi)關(guān)撥向2，電容器不會(huì)放電，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能將硬幣射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向1時(shí)，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(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，電容器通過(guò)線圈放電，由安培定則可知，鐵芯中的磁場(chǎng)方向向下，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，在硬幣中會(huì)產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。6．如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且與線圈相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向(B)A．向左 B．向右C．垂直紙面對(duì)外 D．垂直紙面對(duì)里[解析]解法一：當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，單匝矩形線圈abcd垂直紙面對(duì)里的磁通量減小，依據(jù)楞次定律，線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以線圈所受安培力的合力方向向右，B正確。解法二：由對(duì)楞次定律中“阻礙”的理解可知，當(dāng)MN中電流突然減小而導(dǎo)致線圈abcd垂直紙面對(duì)里的磁通量減小時(shí)，線圈abcd肯定會(huì)有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)以“阻礙”其磁通量的減小，所以其所受安培力的合力方向向右，B正確。7．如圖所示為安檢門原理圖，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(guò)程中某段時(shí)間通電線圈中存在如圖順時(shí)針(從左向右看)方向勻稱增大的電流，則(D)A．無(wú)金屬片通過(guò)時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．無(wú)金屬片通過(guò)時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C．有金屬片通過(guò)時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D．有金屬片通過(guò)時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生改變[解析]無(wú)金屬片通過(guò)時(shí)，接收線圈中向右的磁通量增大，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏?，且電流大小恒定，故A、B錯(cuò)誤；有金屬片通過(guò)時(shí)，金屬片和接收線圈中產(chǎn)生同向的感應(yīng)電流，將空間中的磁場(chǎng)的改變減弱一些，引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤，D正確。8．(2024·天津月考)如圖所示，表面粗糙的U形金屬線框水平固定，其上橫放一根阻值為R的金屬棒ab，金屬棒與線框接觸良好，一通電螺線管豎直放置在線框與金屬棒組成的回路中，下列說(shuō)法正確的是(C)A．當(dāng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，螺線管內(nèi)部的磁通量增大B．當(dāng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，金屬棒所受摩擦力方向向右C．當(dāng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，流過(guò)金屬棒的電流方向由a到bD．當(dāng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，流過(guò)金屬棒的電流方向由a到b[解析]依據(jù)安培定則可知螺線管下端為N極，而穿過(guò)回路的磁通量分為兩部分，一部分為螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)，方向豎直向下，一部分為螺線管外部磁場(chǎng)，方向豎直向上，而總的磁通量方向?yàn)樨Q直向下。當(dāng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，螺線管中電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?nèi)?，即穿過(guò)回路的磁通量向下減小，依據(jù)楞次定律可得流過(guò)金屬棒的電流方向由a到b，A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，螺線管中電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變強(qiáng)，即穿過(guò)回路的磁通量向下增大，依據(jù)楞次定律可得流過(guò)金屬棒的電流方向由b到a，而金屬棒所處磁場(chǎng)方向豎直向上，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向向右，故金屬棒所受摩擦力方向向左，B、D錯(cuò)誤。9．(2024·北京房山區(qū)期末)如圖甲所示，開(kāi)關(guān)S接通后又快速斷開(kāi)，電流計(jì)指針由中心位置向右偏后再回到中心，當(dāng)把一個(gè)螺線管和這個(gè)電流計(jì)按如圖乙所示串聯(lián)起來(lái)后，將一個(gè)條形磁鐵插入或拔出螺線管時(shí)，螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。經(jīng)視察發(fā)覺(jué)，電流計(jì)指針由中心位置向左偏，這說(shuō)明(C)A．圖乙中的感應(yīng)電流是從電流計(jì)的“＋”接線柱流入的B．圖乙中螺線管內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上C．假如磁鐵的下端是N極，則磁鐵正在遠(yuǎn)離螺線管D．假如磁鐵的下端是S極，則磁鐵正在遠(yuǎn)離螺線管[解析]本題主要考查楞次定律。由題圖甲可知，當(dāng)電流從“＋”接線柱流入從“－”接線柱流出時(shí)，電流計(jì)指針向右偏；在題圖乙裝置中電流計(jì)指針向左偏，說(shuō)明電流從“－”接線柱流入從“＋”接線柱流出，可知在螺線管中的電流俯視看應(yīng)是順時(shí)針，依據(jù)右手螺旋定則，螺線管中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是向下的，依據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原來(lái)磁場(chǎng)磁通量的改變，所以原來(lái)的磁場(chǎng)應(yīng)當(dāng)是向上增加或向下減小，即若磁鐵的下端是N極，則磁鐵正在遠(yuǎn)離螺線管；若磁鐵的下端是S極，則磁鐵正在靠近螺線管，綜上可知，C正確。10．如圖，在方向垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)起先的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是(D)A．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较駼．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较駽．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駾．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较騕解析]金屬桿PQ向右切割磁感線，依據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?；原?lái)T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)里，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)外，使得穿過(guò)T的磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，綜上所述，可知A、B、C錯(cuò)誤，D正確。11．如圖將底面半徑為r，圓錐角為60度的圓錐橫放在水平面上，存在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)在把磁場(chǎng)改為水平向左、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小依舊為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是(BC)A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下時(shí)穿過(guò)圓錐底面的磁通量大小為eq\f(\r(3),2)Bπr2B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)為水平向左時(shí)穿過(guò)圓錐底面的磁通量大小為eq\f(\r(3),2)Bπr2C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)由豎直向下變?yōu)樗较蜃?，穿過(guò)圓錐底面的磁通量的改變量為eq\f(\r(3)＋1,2)Bπr2D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)由豎直向下變?yōu)樗较蜃螅┻^(guò)圓錐底面的磁通量的改變量為零[解析]勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下時(shí)，圓錐底面和水平面夾角為60°，故穿過(guò)圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos60°＝eq\f(1,2)Bπr2，故A錯(cuò)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左時(shí)，底面和豎直平面夾角為30°，故穿過(guò)圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos30°＝eq\f(\r(3),2)Bπr2，故B對(duì)；兩種狀況下磁感線從圓錐底面穿過(guò)的方向相反，所以磁通量的改變量為：eq\f(\r(3),2)Bπr2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)Bπr2))＝eq\f(\r(3)＋1,2)Bπr2，故C對(duì)，D錯(cuò)。12．(2024·湖北宜昌調(diào)研)法拉第在1831年發(fā)覺(jué)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖，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(BC)A．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面對(duì)里的方向B．開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)里的方向轉(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極朝垂直紙面對(duì)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極指向垂直紙面對(duì)外的方向[解析]本題考查互感問(wèn)題。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，因此線圈B中不會(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)逆時(shí)針?lè)较虻拇艌?chǎng)，再由楞次定律可知，因穿過(guò)線圈B的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量增大，那么線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，因此線圈B右側(cè)導(dǎo)線中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，依據(jù)安培定則可知，小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確；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右側(cè)導(dǎo)線中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，依據(jù)安培定則可知，小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故C正確。13．(2024·全國(guó)卷Ⅰ，19)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(AD)A．開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面對(duì)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極指向垂直紙面對(duì)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極朝垂直紙面對(duì)外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)[解析]依據(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，依據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，依據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里，故小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A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，B、C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，依據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流，這時(shí)直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)外，故小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。14．如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(BC)A．向右加速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng)[解析]MN向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到向右的安培力，ab在MN處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里eq\o(→,\s\up7(左手定則))MN中的電流由M→