【優(yōu)化方案】2022屆高三物理大一輪復(fù)習(xí)-第9章-第1節(jié)-電磁感應(yīng)現(xiàn)象-楞次定律-

2022高考導(dǎo)航考綱呈現(xiàn)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ2．磁通量Ⅰ3．法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ4．楞次定律Ⅱ5．自感、渦流Ⅰ說明：1.導(dǎo)體切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的計算，只限于l垂直于B、v的狀況．2．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，不要求推斷內(nèi)電路中各點電勢的凹凸．3．不要求用自感系數(shù)計算自感電動勢．熱點視角1．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向推斷和電動勢的簡潔計算，磁感應(yīng)強度、磁通量、電動勢、電壓、電流隨時間變化的圖象，以及感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流隨線框位移變化的圖象，是高頻考點，以選擇題為主．2．滑軌類問題、線框穿越有界勻強磁場、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化等綜合問題，能很好地考查考生的力氣，備受命題專家的青睞．第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、磁通量1．定義：在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S和B的乘積．2．公式：Φ＝B·S.3．單位：1Wb＝1_T·m2.4．標矢性：磁通量是標量，但有正、負．1.(多選)如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，cd為平行于ab的弦，在過ab的豎直平面內(nèi)有一通電導(dǎo)線ef，且ef平行于ab，下列狀況下，穿過圓的磁通量發(fā)生變化的是()A．導(dǎo)線中電流變大B．ef豎直向上平移C．以ab為軸轉(zhuǎn)過90°D．ef水平移動到弦cd上方答案：CD二、電磁感應(yīng)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合；(2)磁通量變化．3．能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．特殊提示：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生．2.(多選)下列情形中金屬框或線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案：BCD三、感應(yīng)電流方向的推斷1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用狀況：全部的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)w運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．(2)適用狀況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．3.(多選)下列各圖是驗證楞次定律試驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，由線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等狀況，其中正確的是()答案：CD考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的推斷推斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般流程：(單選)如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，確定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度BD．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°<θ<90°)[解析]ab向右運動，回路面積增大，θ減小，cosθ增大，由Φ＝BScosθ知，Φ增大，故A正確．同理可推斷B、C、D中Φ不愿定變化，不愿定產(chǎn)生感應(yīng)電流．[答案]A[總結(jié)提升]推斷能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是看回路的磁通量是否發(fā)生了變化．磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多種形式，主要有：(1)S、θ不變，B轉(zhuǎn)變，這時ΔΦ＝ΔB·Ssinθ；(2)B、θ不變，S轉(zhuǎn)變，這時ΔΦ＝ΔS·Bsinθ；(3)B、S不變，θ轉(zhuǎn)變，這時ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)．1.(單選)如圖所示的條形磁鐵的上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框在由N端勻速平移到S端的過程中，線框中的感應(yīng)電流的狀況是()A．線框中始終無感應(yīng)電流B．線框中始終有感應(yīng)電流C．線框中開頭有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運動到磁鐵中部上方時無感應(yīng)電流，以后又有了感應(yīng)電流D．開頭無感應(yīng)電流，當(dāng)運動到磁鐵中部上方時有感應(yīng)電流，后來又沒有感應(yīng)電流答案：B考點二楞次定律的理解及應(yīng)用[同學(xué)用書P175]1．楞次定律中“阻礙”的含義2．應(yīng)用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟(多選)(2021·南京模擬)勻強磁場方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面對里的方向為正，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖甲所示．在磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示．令I(lǐng)1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，f1、f2、f3分別表示電流為I1、I2、I3時，金屬環(huán)上很小一段受到的安培力．則()A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B．I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向C．f1方向指向圓心，f2方向指向圓心D．f2方向背離圓心向外，f3方向指向圓心[解析]在Oa段，磁場垂直紙面對里且均勻增加，依據(jù)楞次定律可推斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是逆時針的，同理，ab、bc段產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時針的，A正確，B錯；依據(jù)左手定則可推斷Oa、ab、bc段對應(yīng)金屬圓環(huán)上很小一段受到的安培力的方向，f1、f3方向指向圓心，而f2背離圓心向外，C錯，D正確.[答案]AD2.(單選)(2021·南昌模擬)1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計了一個查找磁單極子的試驗，他設(shè)想，假如一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈上將毀滅()A．先是逆時針方向的感應(yīng)電流，然后是順時針方向的感應(yīng)電流B．先是順時針方向的感應(yīng)電流，然后是逆時針方向的感應(yīng)電流C．順時針方向持續(xù)流淌的感應(yīng)電流D．逆時針方向持續(xù)流淌的感應(yīng)電流解析：選D.當(dāng)磁單極子從上向下靠近超導(dǎo)線圈時，線圈中的磁通量增加，且磁場方向從上向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針；當(dāng)磁單極子遠離超導(dǎo)線圈時，超導(dǎo)線圈中的磁通量削減，且磁場方向從下向上，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針，因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，又由于超導(dǎo)線圈沒有電阻，不消耗電能，所以超導(dǎo)線圈中的電流不會消逝，選項D正確，A、B、C均錯誤．考點三“確定律三定則”的綜合應(yīng)用1．“三個定則與一個定律”的比較名稱基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對電流的作用磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用技巧無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是涉及磁力都用左手推斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手推斷．(單選)置于勻強磁場中的金屬圓盤中心和邊緣各引出一根導(dǎo)線，與套在鐵芯上部的線圈A相連．套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上，如圖所示．導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面對外的勻強磁場中．下列說法正確的是()A．圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動B．圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動C．圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動D．圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向左運動[解析]由右手定則知，圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增加．由楞次定律知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上，由右手螺旋定則知，ab棒中感應(yīng)電流方向由a→b.由左手定則知，ab棒受的安培力方向向左，將向左運動．故A錯；同理B、D錯，C對．[答案]C3.(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()A．向右加速運動 B．向左加速運動C．向右減速運動 D．向左減速運動解析：選BC.MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，由于ab在MN處的磁場垂直紙面對里eq\o(→,\s\up7(左手定則),\s\do5())MN中的感應(yīng)電流由M→Neq\o(→,\s\up7(安培定則),\s\do5())L1中感應(yīng)電流的磁場方向向上eq\o(→,\s\up7(楞次定律),\s\do5())eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L2中磁場方向向上減弱,L2中磁場方向向下增加))；若L2中磁場方向向上減弱eq\o(→,\s\up7(安培定則),\s\do5())PQ中電流為Q→P且減小eq\o(→,\s\up7(右手定則),\s\do5())向右減速運動；若L2中磁場方向向下增加eq\o(→,\s\up7(安培定則),\s\do5())PQ中電流為P→Q且增大eq\o(→,\s\up7(右手定則),\s\do5())向左加速運動．方法技巧——楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義可以理解為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣由，推論如下：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．(多選)如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g[解析]法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，依據(jù)楞打算律可推斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向如圖所示，依據(jù)左手定則可推斷P、Q所受安培力的方向．可見，P、Q將相互靠攏．由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，因而加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時，依據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果，所以，本題應(yīng)選A、D；法二：依據(jù)楞次定律的另一種表述——感應(yīng)電流的效果總要抵制產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣由．本題中“緣由”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近．所以，P、Q將相互靠攏且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D.[答案]AD4.(單選)(2022·高考廣東卷)如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊()A．在P和Q中都做自由落體運動B．在兩個下落過程中的機械能都守恒C．在P中的下落時間比在Q中的長D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大解析：選C.小磁塊在銅管中下落，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，依據(jù)楞次定律的推論——阻礙相對運動可知，小磁塊下落過程中受到向上的電磁阻力，而在塑料管中下落，沒有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小磁塊做自由落體運動，故C正確．1．(單選)(2021·惠州調(diào)研)如圖所示，甲、乙兩個矩形線圈同處在紙面內(nèi)，甲的ab邊與乙的cd邊平行且靠得較近，甲、乙兩線圈分別處在垂直紙面方向的勻強磁場中，穿過甲的磁場的磁感應(yīng)強度為B1，方向指向紙面內(nèi)，穿過乙的磁場的磁感應(yīng)強度為B2，方向指向紙面外，兩個磁場可同時變化，當(dāng)發(fā)覺ab邊和cd邊之間有排斥力時，磁場的變化狀況可能是()A．B1變小，B2變大B．B1變大，B2變大C．B1變小，B2變小D．B1不變，B2變小解析：選A.ab邊與cd邊有斥力，則兩邊通過的電流方向確定相反，由楞次定律可知，當(dāng)B1變小，B2變大時，ab邊與cd邊中的電流方向相反．2．(單選)(2021·北京朝陽模擬)某同學(xué)設(shè)計了一個電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)覺鉆頭M突然向右運動，則可能是()A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動D．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動解析：選A.若發(fā)覺鉆頭M突然向右運動，則兩螺線管相互排斥，依據(jù)楞次定律，可能是開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間，選項A正確．3．(單選)(2021·汕頭質(zhì)檢)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，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．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)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大解析：選D.通過螺線管b的電流如圖所示，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)強度增加，依據(jù)楞次定律可知，a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向為俯視逆時針方向，A錯誤；由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度增加，線圈a中的磁通量應(yīng)變大，B錯誤；依據(jù)楞次定律可知，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，C錯誤，D正確．4．(單選)如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在瘦長磁鐵的N極四周豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到達位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流()A．沿abcd流淌B．沿dcba流淌C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流淌，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流淌D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流淌，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流淌解析：選A.由條形磁鐵的磁場分布狀況可知，線圈在位置Ⅱ時穿過矩形閉合線圈的磁通量最少．線圈從位置Ⅰ到Ⅱ，穿過abcd自下而上的磁通量削減，感應(yīng)電流的磁場阻礙其削減，則在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為abcd，線圈從位置Ⅱ到Ⅲ，穿過abcd自上而下的磁通量在增加，感應(yīng)電流的磁場阻礙其增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向照舊是abcd.故本題答案為A.5．(單選)如圖所示，MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，垂直紙面對外的勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，則()A．若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向為a→b→d→c→aB．若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向為a→c→d→b→aC．若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路中的電流為零D．若ab、cd都向右運動，且兩桿速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向為a→c→d→b→a解析：選D.由右手定則可推斷出A項做法使回路產(chǎn)生順時針方向的電流，故A項錯．若ab、cd同向運動且速度大小相同，ab、cd所圍面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B項錯．若ab向左，cd向右，則abdc回路中有順時針方向的電流，故C項錯．若ab、cd都向右運動，且兩桿速度vcd>vab，則ab、cd所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可推斷出，abdc回路中產(chǎn)生順時針方向的電流，故D項正確．6．(單選)如圖所示的裝置中，cd桿原來靜止，當(dāng)ab桿做如下哪種運動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運動 B．向右減速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動解析：選D.ab勻速運動時，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A不正確；ab向右減速運動時，L1中的磁通量向上減小，由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，故通過cd的電流方向向上，cd向左移動，B錯誤；同理得C不正確，D正確．一、單項選擇題1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗中，能觀看到感應(yīng)電流的是()A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀看電流表的變化B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀看電流表的變化C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀看電流表的變化D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀看電流表的變化解析：選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流必需滿足的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化．選項A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項A、B不能觀看到電流表的變化；選項C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個房間到另一個房間后，電流表中已沒有電流，故選項C也不能觀看到電流表的變化；選項D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀看到電流表的變化，所以選D.2．長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖甲所示．長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的溝通電：i＝Imsinωt，i－t圖象如圖乙所示．規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向向上的電流為正方向．關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向解析：選D.0～eq\f(T,4)內(nèi)，i正方向增大，框中電流為逆時針，eq\f(T,4)～eq\f(T,2)內(nèi)，i正方向減小，框中電流為順時針，eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)內(nèi)，i負方向增大，框中電流為順時針，eq\f(3T,4)～T內(nèi)，i負方向減小，框中電流為逆時針，故D正確．3．如圖所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”試驗：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合回路．兩個同學(xué)快速搖動AB這段“繩”．假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行．圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點．則下列說法正確的是()A．當(dāng)“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大B．當(dāng)“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大C．當(dāng)“繩”向上運動時，“繩”中電流從A流向BD．當(dāng)“繩”向下運動時，“繩”受到的安培力向上解析：選D.地磁場方向與地面平行，當(dāng)“繩”搖到最高點(或最低點)時，速度方向與磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電流為零，故A、B錯；地磁場方向由南向北．當(dāng)“繩”向下運動時，由右手定則推斷出“繩”中電流從A流向B，再由左手定則推斷出“繩”受的安培力向上，故C錯，D對．還可直接由安培力阻礙相對運動，得出D對．4．美國《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站報道，美國明尼蘇達高校的爭辯人員發(fā)覺．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，其簡化模型如圖所示．A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑．現(xiàn)對A進行加熱，則()A．B中將產(chǎn)生逆時針方向的電流B．B中將產(chǎn)生順時針方向的電流C．B線圈有收縮的趨勢D．B線圈有擴張的趨勢解析：選D.合金材料加熱后，合金材料成為磁體，通過線圈B的磁通量增大，由于線圈B內(nèi)有兩個方向的磁場，由楞次定律可知線圈只有擴張，才能阻礙磁通量的變化，C錯誤，D正確，由于不知道極性，無法推斷感應(yīng)電流的方向，A、B錯誤．5．如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行．線框由靜止釋放，在下落過程中()A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變C．線框所受安培力的合力為零D．線框的機械能不斷增大解析：選B.當(dāng)線框由靜止向下運動時，穿過線框的磁通量漸漸減小，依據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針方向，且方向不發(fā)生變化，A錯誤，B正確；因線框上下兩邊所在處的磁感應(yīng)強度不同，線框所受的安培力的合力確定不為零，C錯誤；整個線框所受的安培力的合力豎直向上，對線框做負功，線框的機械能減小，D錯誤．6．如圖，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正上方水平快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確推斷是()A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右解析：選D.依據(jù)楞次定律的推論推斷．磁鐵靠近線圈時，阻礙靠近．線圈受到磁場力方向為右偏下，故FN>mg，有向右運動趨勢，磁鐵從B點離開線圈時，線圈受到磁場力方向向右偏上，故FN<mg，仍有向右運動趨勢，因此只有D正確．7.如圖所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將()A．靜止不動B．逆時針轉(zhuǎn)動C．順時針轉(zhuǎn)動D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向解析：選C.滑片P向右滑動過程中，電流增大，線圈處的磁場變強，磁通量增大，依據(jù)“阻礙”含義，線圈將阻礙磁通量增大而順時針轉(zhuǎn)動，故C正確．8．如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端四周時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則()A．T1＞mg，T2＞mgB．T1＜mg，T2＜mgC．T1＞mg，T2＜mgD．T1＜mg，T2＞mg解析：選A.金屬環(huán)從位置Ⅰ靠近磁鐵上端，因產(chǎn)生感應(yīng)電流，故“阻礙”相對運動，知金屬環(huán)與條形磁鐵相互排斥，故繩的拉力T1>mg.同理，當(dāng)金屬環(huán)離開磁鐵下端時，金屬環(huán)與磁鐵相互吸引，因而繩的拉力T2>mg，故A正確．二、多項選擇題9.如圖所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動C．圓盤在磁場中向右勻速平移D．勻強磁場均勻增加解析：選BD.只有當(dāng)圓盤中的磁通量發(fā)生變化時，圓盤中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動或圓盤在磁場中向右勻速平移時，圓盤中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C錯誤；當(dāng)圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動或勻強磁場均勻增加時，圓盤中的磁通量發(fā)生變化，圓盤中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、D正確．10．(2021·江西景德鎮(zhèn)質(zhì)檢)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“n”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列推斷正確的是()A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力解析：選BC.由安培定則知，C中磁場垂直紙面對里，當(dāng)電流增大時，環(huán)中磁通量增大，由楞次定律知，C環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流，A錯誤，B正確；感應(yīng)電流總是阻礙引起感應(yīng)電流的緣由，所以環(huán)有向下運動趨勢，環(huán)受到線的拉力大于重力，C正確，D錯誤．11.如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()A．向右做勻速運動B．向左做減速運動C．向右做減速運動D．向右做加速運動解析：選BC.當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流毀滅，A錯；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中毀滅從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中毀滅順時針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對、D錯．12.(2021·南京模擬)如圖所示，一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與導(dǎo)線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．釋放導(dǎo)線框，它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動，在此過程中()A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBA→ABCA→ACBAB．導(dǎo)線框的磁通量為零時，感應(yīng)電流卻不為零C．導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上D．導(dǎo)線框所受安培力的合力為零，做自由落體運動解析：選AB.依據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線上方的磁場方向垂直于紙面對外，下方的磁場方向垂直于紙面對里，而且越靠近導(dǎo)線磁場越強，所以閉合導(dǎo)線框ABC在下降過程中，導(dǎo)線框內(nèi)