2024高二物理寒假作業(yè)同步練習(xí)題電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件和楞次定律及其應(yīng)用含解析

電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件和楞次定律及其應(yīng)用1、首先發(fā)覺(jué)電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家分別是()A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次C．奧斯特和安培 D．奧斯特和法拉第【答案】：D【解析】：1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)覺(jué)了電流的磁效應(yīng)，1831年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確．2、關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說(shuō)法中正確的是()A．閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就肯定會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中肯定會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．穿過(guò)閉合電路的磁通量為零的瞬間，閉合電路中肯定不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．無(wú)論用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生改變，閉合電路中肯定會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】：D【解析】：只要穿過(guò)閉合回路的磁感線條數(shù)即磁通量發(fā)生改變，就肯定會(huì)有感應(yīng)電流．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．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．有先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．無(wú)感應(yīng)電流【答案】：A【解析】：穿過(guò)線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，合磁通量是向上的．當(dāng)線圈突然縮小時(shí)合磁通量增加，緣由是磁體外向下穿過(guò)線圈的磁通量削減．由楞次定律推斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A正確．4、如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線ab在電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，線圈C向右搖擺，則ab的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．向左或向右做勻速運(yùn)動(dòng)B．向左或向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左或向右做加速運(yùn)動(dòng)D．只能向右做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】：B【解析】：線圈C向右搖擺，說(shuō)明穿過(guò)線圈的磁通量減小，也就是螺線管中的電流是減小的，也就是ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)漸漸減小，則ab必做減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確．5、如圖所示，導(dǎo)體線圈abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線圈由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的方向是()A．先abcd，再dcba，后abcdB．先abcd，再dcbaC．先dcba，再abcd，后dcbaD．始終dcba【答案】：C【解析】：畫(huà)出長(zhǎng)直導(dǎo)線四周的磁場(chǎng)分布狀況，如圖所示，當(dāng)線圈向右移動(dòng)，未達(dá)到直導(dǎo)線之前，線圈內(nèi)磁通量“·”增加，故感應(yīng)電流方向?yàn)閐cba.當(dāng)線圈穿越直導(dǎo)線過(guò)程中線圈內(nèi)磁通量“·”削減，同時(shí)磁通量“×”增加，所以先是合磁通量為“·”削減后是合磁通量為“×”增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?yàn)椤啊ぁ保袘?yīng)電流方向?yàn)閍bcd.線圈穿過(guò)直導(dǎo)線后，線圈內(nèi)磁通量為“×”削減，猶如磁通量“·”進(jìn)一步增加，故感應(yīng)電流方向仍為dcba，考慮全過(guò)程，故正確答案為C.6、（多選）如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有改變的電流i，電流隨時(shí)間改變的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，則()A．t1時(shí)刻，F(xiàn)N>GB．t2時(shí)刻，F(xiàn)N>GC．t3時(shí)刻，F(xiàn)N<GD．t4時(shí)刻，F(xiàn)N＝G【答案】：AD【解析】：t1時(shí)刻線圈Q中電流在增大，電流的磁場(chǎng)增加，穿過(guò)線圈P的磁通量增加，P有遠(yuǎn)離Q的趨勢(shì)，受到Q的排斥作用，設(shè)這個(gè)力大小為F，則有FN＝F＋G，即FN>G，A選項(xiàng)正確．t2時(shí)刻Q中電流恒定，線圈P中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，P只受重力G與桌面支持力FN作用而平衡，有FN＝G，故B選項(xiàng)錯(cuò)．同理在t4時(shí)刻Q中電流恒定，有FN＝G，D選項(xiàng)正確．t3時(shí)刻Q中電流改變，P中磁通量改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，但Q中I＝0，對(duì)P無(wú)磁場(chǎng)力作用，仍是FN＝G，故C選項(xiàng)錯(cuò)．7、如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確推斷是()A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右【答案】：D【解析】：從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可理解為“來(lái)拒去留”。當(dāng)條形磁鐵移近矩形線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁鐵的靠近，對(duì)磁鐵產(chǎn)生一個(gè)斜向左上方向的作用力，依據(jù)牛頓第三定律，磁鐵給線圈一個(gè)斜向右下方向的作用力，這個(gè)作用力的豎直重量使線圈受到的支持力FN大于mg，水平重量使線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)磁鐵移離線圈時(shí)，磁鐵對(duì)線圈的作用力是指向右上方的，這個(gè)作用力的豎直重量使FN小于mg，水平重量使線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。綜合所述，D正確。8、1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開(kāi)關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路，如圖3所示.通過(guò)多次試驗(yàn)，法拉第最終總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.關(guān)于該試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A.閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開(kāi)關(guān)S后，在增大電阻R的過(guò)程中，電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開(kāi)關(guān)S后，在增大電阻R的過(guò)程中，電流表G中有b→a的感應(yīng)電流【答案】：D【解析】：在滑片不動(dòng)的狀況下，A線圈中通過(guò)的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的，所以B線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在滑片移動(dòng)增大電阻R的過(guò)程中，A線圈中通過(guò)的是漸漸減弱的電流，即線圈B處于漸漸減弱的磁場(chǎng)中，由安培定則和楞次定律可推斷得知，電流表中的電流從b→a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.9、電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖4-3-17所示，現(xiàn)使磁鐵起先下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電狀況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電【答案】：D【解析】：在N極接近線圈上端的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁感線方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流過(guò)線圈的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)，外電路電流由b流向a，同時(shí)線圈作為電源，下端應(yīng)為正極，則電容器下極板電勢(shì)高，帶正電．選項(xiàng)D正確．10.兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖9所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng).當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→CB.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→DC.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力水平向左D.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力水平向右【答案】：B【解析】：當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可以推斷回路中感應(yīng)電流方向?yàn)锳→C→D→B→A，再依據(jù)左手定則進(jìn)一步確定導(dǎo)體棒CD的受力方向水平向右，導(dǎo)體棒AB受力方向水平向左.11、(多選)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬軌道，軌道與軌道平面內(nèi)的圓形線圈P相連，要使在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)狀況可能是()A．勻速向右運(yùn)動(dòng) B．加速向右運(yùn)動(dòng)C．減速向右運(yùn)動(dòng) D．加速向左運(yùn)動(dòng)【答案】：CD【解析】：本題關(guān)鍵是要弄清使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，則穿過(guò)Q中的磁通量應(yīng)如何改變．可用楞次定律步驟的逆過(guò)程來(lái)分析，要使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面指向紙內(nèi)．假如穿過(guò)Q的原磁場(chǎng)是垂直紙面對(duì)里的，則原磁場(chǎng)應(yīng)減弱；假如穿過(guò)Q的原磁場(chǎng)是垂直紙面對(duì)外的，則原磁場(chǎng)應(yīng)增加．當(dāng)ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)右手定則可判定出P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是a→b→P→a，是順時(shí)針?lè)较颍捎沂侄▌t可判知P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)穿過(guò)Q中的磁感線方向向里，所以當(dāng)ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使穿過(guò)Q的向里的磁通量減小，從而使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?；?dāng)ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，同理可判定P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)穿過(guò)Q中的磁感線方向向外，所以當(dāng)ab向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使穿過(guò)Q的向外的磁通量增大，從而使Q中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．故正確選項(xiàng)為C、D.12、長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的改變關(guān)系如圖所示。在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上。則在eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力狀況是()A．