2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)33電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量楞次定律練習(xí)含解析

PAGE15-考點(diǎn)33電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量楞次定律題組一基礎(chǔ)小題1.如圖所示，半徑為R的圓形單匝線圈a內(nèi)有一單匝內(nèi)接三角形線圈b，兩線圈彼此絕緣，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊緣與三角形線圈b重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．4eq\r(3)π∶9 D．9∶4eq\r(3)答案A解析磁通量Φ＝BS，S為有效面積，從題中可以看出兩個(gè)圖形的有效面積是相等的，所以穿過a、b兩線圈的磁通量之比為1∶1，故A正確。2．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接。下列說法中正確的是()A．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出線圈B，都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B．線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中心零刻度D．開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)答案A解析開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出線圈B，都會(huì)引起穿過線圈B的磁通量的變更，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，A正確；線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量會(huì)發(fā)生變更，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P無論勻速滑動(dòng)還是加速滑動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致線圈A中的電流變更，使穿過線圈B的磁通量發(fā)生變更，由楞次定律可知，電流計(jì)指針都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C、D錯(cuò)誤。3．下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案B解析依據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知：A中，回路沒閉合，無感應(yīng)電流；B中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，面積增大，閉合回路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無感應(yīng)電流；D中，磁通量不發(fā)生變更，無感應(yīng)電流。4．如圖所示，在一水平固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止起先下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是()A．總是順時(shí)針B．總是逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針答案C解析由條形磁鐵的磁場(chǎng)分布可知，磁鐵下落的過程，閉合圓環(huán)中的磁通量始終向上，并且先增加后削減，由楞次定律可推斷出，從上向下看時(shí)，閉合圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先為順時(shí)針后為逆時(shí)針，C正確。5.如圖所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1勻速運(yùn)動(dòng)到位置2，則()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→aC．導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左答案D解析導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，由左手定則可推斷這時(shí)cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯(cuò)誤，D正確；在導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，ab邊處于磁場(chǎng)中且做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，同樣用右手定則和左手定則可以推斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，導(dǎo)線框所受安培力的方向仍舊為水平向左，B、C錯(cuò)誤。6.如圖所示，兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距增大B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距減小C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距減小D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距增大答案B解析當(dāng)條形磁鐵向左靠近兩環(huán)時(shí)，穿過兩環(huán)的磁通量均增加。依據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)都要阻礙磁鐵相對(duì)環(huán)的運(yùn)動(dòng)，即阻礙“靠近”，則兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)。又由于兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩環(huán)相互吸引，且磁鐵對(duì)右環(huán)的斥力較大，故右環(huán)向左運(yùn)動(dòng)的加速度較大，所以兩環(huán)間距減小，B正確。7.(多選)如圖所示“匚”形線框ABCD上有一根可以無摩擦滑動(dòng)的導(dǎo)線ab，左側(cè)有通電導(dǎo)線MN，電流方向由N到M，若將線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則()A．a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引B．a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引C．a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥D．a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥答案BD解析ab邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)右手定則可得，ab中的感應(yīng)電流的方向從b流向a，AB中的電流從A流向B，與導(dǎo)線MN中的電流方向相反，所以導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥，A錯(cuò)誤，D正確；ab邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)右手定則可得，ab中的感應(yīng)電流的方向從a流向b，AB中的電流從B流向A，與導(dǎo)線MN中的電流方向相同，所以導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引，故B正確，C錯(cuò)誤。8．大小不等的兩導(dǎo)電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面上，Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi)。在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時(shí)間勻稱增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則()A．Q環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．Q環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．P環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流答案D解析B隨時(shí)間勻稱增大，由楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可知，P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向、大小不變的感應(yīng)電流，Q環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)由P中電流產(chǎn)生，因P中電流不變，故Q環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。9.如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下列推斷正確的是()A．ΦB＝ΦC B．ΦB>ΦCC．ΦB<ΦC D．無法推斷答案B解析依據(jù)右手螺旋定則并結(jié)合磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，線圈A在內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直紙面對(duì)外，而外部的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里，當(dāng)外部線圈的面積越大時(shí)，穿過線圈內(nèi)外的磁通量相互抵消得越多，因此穿過線圈B的磁通量大，穿過線圈C的磁通量小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。10.(多選)如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變更，回路變?yōu)閳A形。則該磁場(chǎng)()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，方向向里答案CD解析回路變?yōu)閳A形，面積增大，說明原閉合回路的磁通量減小，即磁場(chǎng)漸漸減弱，而磁場(chǎng)方向可能向外，也可能向里，故C、D正確。11.(多選)如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為勻稱帶負(fù)電的絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說法正確的是()A．A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流B．A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流C．A具有收縮的趨勢(shì)D．A具有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案BD解析由題圖可知，B為勻稱帶負(fù)電的絕緣環(huán)，當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B中電流為逆時(shí)針方向，由右手螺旋定則可知，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)外且漸漸增大；由楞次定律可知，A中的磁場(chǎng)增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，由安培定則可知A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤，B正確；B環(huán)外的磁場(chǎng)方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增加時(shí)，A環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤，D正確。12．(多選)如圖甲所示，光滑“∠”形金屬支架ABC固定在水平面上，支架處在垂直于水平面對(duì)下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一金屬導(dǎo)體棒EF放在支架上，用一輕桿將導(dǎo)體棒與墻固定連接，導(dǎo)體棒與金屬支架接觸良好，磁場(chǎng)隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是()A．t1時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力最大B．t2時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零C．t2到t3時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小D．t2到t4時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力方向不變答案BC解析t1時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的變更率為零，因此回路中的感應(yīng)電流為零，導(dǎo)體棒受到的安培力為零，因此輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻回路中的感應(yīng)電流不為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此導(dǎo)體棒受到的安培力為零，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，B正確；t2時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，t3時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力也為零，則t2到t3時(shí)間內(nèi)輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小，C正確；t2到t3時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，因此支架與導(dǎo)體棒組成的回路有收縮的趨勢(shì)，導(dǎo)體棒受到的安培力方向向左，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力方向向右，同理可知t3到t4時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力方向向左，D錯(cuò)誤。13.如圖所示，一個(gè)閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉離平衡位置并由靜止釋放，圓環(huán)搖擺過程中經(jīng)過有界的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，A、B為該磁場(chǎng)的豎直邊界，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)所在平面對(duì)里，若不計(jì)空氣阻力，則()A．圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后，還能擺到釋放位置B．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大C．在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流D．圓環(huán)最終將靜止在平衡位置答案C解析當(dāng)圓環(huán)進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)，由于圓環(huán)內(nèi)的磁通量發(fā)生變更，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，同時(shí)金屬圓環(huán)本身有電阻，部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化成熱量而損失，因此圓環(huán)不會(huì)擺到釋放位置，A錯(cuò)誤，C正確；隨著圓環(huán)進(jìn)、出磁場(chǎng)，其機(jī)械能漸漸削減，圓環(huán)搖擺的幅度越來越小，當(dāng)圓環(huán)只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中搖擺時(shí)，圓環(huán)內(nèi)無磁通量的變更，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，圓環(huán)將在A、B間來回?fù)u擺，B、D錯(cuò)誤。14．(多選)如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變更時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是()A．在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B．在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì)答案BD解析由B-t圖象知，t1時(shí)刻螺線管內(nèi)的磁通量變更率為零，則導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流為零，L內(nèi)的磁通量為零，故A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但是磁通量的變更率最大，則導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流最大，通過金屬圓環(huán)的磁通量最大，故B正確；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，螺線管內(nèi)磁通量的變更率不斷變大，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流不斷變大，依據(jù)楞次定律，在線圈中的電流方向?yàn)閺膄到c，依據(jù)右手螺旋定則，穿過圓環(huán)的磁通量向外增大，則依據(jù)楞次定律，在金屬圓環(huán)L內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)的磁通量增大，由楞次定律可以確定L必需減小面積以阻礙磁通量的增加，故有收縮的趨勢(shì)，故D正確。15.如圖所示，空間存在一有邊界的水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上下邊界的間距為L(zhǎng)。一個(gè)邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框在位置Ⅰ獲得向上的初速度后進(jìn)入磁場(chǎng)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且線框上、下邊始終保持水平。當(dāng)導(dǎo)線框的下邊運(yùn)動(dòng)到與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)(圖中位置Ⅱ)，導(dǎo)線框的速度剛好為零。此后，導(dǎo)線框始終加速下落，經(jīng)過一段時(shí)間回到初始位置Ⅰ。則導(dǎo)線框()A．上升過程加速度減小，下落過程加速度增大B．上升過程加速度減小，下落過程加速度減小C．上升過程加速度增大，下落過程加速度增大D．上升過程加速度增大，下落過程加速度減小答案B解析導(dǎo)線框穿過磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力和安培力，安培力的大小與運(yùn)動(dòng)速度成正比。上升過程中，安培力方向與重力方向相同，由于速度減小，安培力減小，導(dǎo)線框所受合力減小，故加速度減?。幌侣溥^程中，安培力與重力方向相反，由于速度增大，安培力增大，導(dǎo)線框所受合力減小，故加速度減小，B正確。16.(多選)如圖，一勻稱金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤起先減速。在圓盤減速過程中，以下說法正確的是()A．處于磁場(chǎng)中的圓盤部分，靠近圓心處電勢(shì)高B．所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)C．若所加磁場(chǎng)反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D．若所加磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)答案ABD解析把圓盤看成沿半徑方向緊密排列的“輻條”，由右手定則知，靠近圓心處電勢(shì)高，A正確；所加磁場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流越強(qiáng)，安培力越大，對(duì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙越大，B正確；假如磁場(chǎng)反向，由楞次定律可知，安培力仍阻礙圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；若將整個(gè)圓盤置于磁場(chǎng)中，則圓盤中無感應(yīng)電流，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。17.如圖所示是聞名物理學(xué)家費(fèi)曼設(shè)計(jì)的一個(gè)試驗(yàn)，在一塊絕緣板中部安裝一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有很多帶負(fù)電的小球。整個(gè)裝置懸掛起來，在接通開關(guān)瞬間，整個(gè)圓板將(自上而下看)()A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下B．靜止不動(dòng)C．電路穩(wěn)定狀況下，斷開開關(guān)瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與開關(guān)接通瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反D．不管板上小球的電性如何，開關(guān)閉合瞬間，圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向都是一樣的答案C解析開關(guān)接通瞬間，穿過帶電小球所圍平面對(duì)下的磁通量突然增加，依據(jù)楞次定律，在帶電小球所圍平面將產(chǎn)生逆時(shí)針方向(從上往下看)的電動(dòng)勢(shì)(逆時(shí)針方向電場(chǎng))，從而使帶負(fù)電小球受到順時(shí)針方向的作用力，由于該變更是瞬時(shí)的，所以整個(gè)圓板將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下，A、B、D錯(cuò)誤；斷開開關(guān)瞬間，穿過帶電小球所圍平面對(duì)下的磁通量突然削減，依據(jù)楞次定律，在帶電小球所圍平面將產(chǎn)生順時(shí)針方向(從上往下看)的電動(dòng)勢(shì)(順時(shí)針方向電場(chǎng))，帶負(fù)電小球受到逆時(shí)針方向的作用力，所以斷開開關(guān)瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，C正確。18.(多選)如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若發(fā)覺鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()A．開關(guān)S閉合瞬間B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C．開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左快速滑動(dòng)D．開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右快速滑動(dòng)答案AC解析當(dāng)開關(guān)突然閉合時(shí)，左線圈中有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)于右線圈來說，磁通量增加，由楞次定律可知，為了阻礙磁通量的增加，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離左邊線圈，故A正確；當(dāng)開關(guān)由閉合到斷開瞬間，穿過右線圈的磁通量要削減，為了阻礙磁通量的削減，鉆頭M要向左運(yùn)動(dòng)靠近左邊線圈，故B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合時(shí)，當(dāng)變阻器滑片P突然向左滑動(dòng)時(shí)，回路的電阻減小，回路中電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)增加，穿過右邊線圈的磁通量增大，為了阻礙磁通量的增加，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離左邊線圈，故C正確；當(dāng)變阻器滑片P突然向右滑動(dòng)時(shí)，回路的電阻增大，回路中電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，穿過右邊線圈的磁通量削減，為了阻礙磁通量的削減，鉆頭M向左運(yùn)動(dòng)靠近左邊線圈，故D錯(cuò)誤。19.現(xiàn)代科學(xué)探討中常用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變更的電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生變更的磁場(chǎng)，穿過真空室所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變更，這時(shí)真空室空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場(chǎng)，電子將在渦旋電場(chǎng)作用下得到加速。如圖所示(上方為側(cè)視圖，下方為真空室的俯視圖)，若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁鐵繞組通以圖中所示的電流時(shí)()A．電流增大時(shí)，電子在軌道上順時(shí)針運(yùn)動(dòng)B．保持電流的方向不變，當(dāng)電流減小時(shí)，電子將加速C．保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時(shí)，電子將加速D．被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變答案C解析當(dāng)電磁鐵繞組通以圖示電流時(shí)，線圈中的電流增大，磁場(chǎng)增加，依據(jù)楞次定律，感生電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙其增大，所以感生電場(chǎng)為順時(shí)針方向，加速器應(yīng)對(duì)電子加速，所以電子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，A錯(cuò)誤；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場(chǎng)減弱，依據(jù)楞次定律，環(huán)形感生電場(chǎng)為逆時(shí)針方向，可知電子將沿逆時(shí)針方向減速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；同理，C正確；在電子被加速過程中，因?yàn)樗俣劝l(fā)生變更，則電子運(yùn)動(dòng)的周期T＝eq\f(2πR,v)變更，D錯(cuò)誤。題組二高考小題20．(2024·全國(guó)卷Ⅲ)楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的詳細(xì)體現(xiàn)？()A．電阻定律 B．庫侖定律C．歐姆定律 D．能量守恒定律答案D解析楞次定律表述了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，同時(shí)也體現(xiàn)了不同能量間的關(guān)系?？偰芰渴鞘睾愕?，感應(yīng)電流產(chǎn)生電能，電能是“阻礙”的結(jié)果，D正確。21．(2024·全國(guó)卷Ⅰ)(多選)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(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，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A．開關(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．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對(duì)外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案AD解析小磁針的N極的指向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)的方向。開關(guān)閉合后的瞬間，通過右邊線圈的電流增大，在鐵芯中產(chǎn)生由北向南的磁場(chǎng)增大，通過左側(cè)的線圈的磁通量增大，依據(jù)楞次定律和安培定則可以推斷，直導(dǎo)線的電流從南流向北，再依據(jù)安培定則可以推斷，直導(dǎo)線電流在小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，小磁針N極向里轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，通過左側(cè)線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以直導(dǎo)線無感應(yīng)電流流過，小磁針在地磁場(chǎng)作用下復(fù)原原指向，B、C錯(cuò)誤；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，通過左側(cè)線圈的磁通量減小，直導(dǎo)線產(chǎn)生由北流向南的電流，則小磁針N極向外轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。22．(2024·全國(guó)卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()答案A解析底盤上的紫銅薄板出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，其擾動(dòng)方向不確定，在選項(xiàng)C這種狀況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí)，穿過薄板的磁通量難以變更，不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，沒有阻尼效應(yīng)；在選項(xiàng)B、D這兩種狀況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下擾動(dòng)時(shí)，也沒有發(fā)生電磁阻尼現(xiàn)象；在選項(xiàng)A這種狀況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí)，都發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)，選項(xiàng)A正確。23．(2024·全國(guó)卷Ⅲ)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，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向C．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向D．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向答案D解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)起先的瞬間，閉合回路PQRS中磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，磁通量增大，由楞次定律可推斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)外，由安培定則可推斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；由于閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，與原磁場(chǎng)方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可推斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選項(xiàng)D正確。24．(2024·江蘇高考)如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)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∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1答案A解析依據(jù)Φ＝BS，S為與磁場(chǎng)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(xiàng)A正確。25.(2024·上海高考)磁鐵在線圈中心上方起先運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵()A．向上運(yùn)動(dòng) B．向下運(yùn)動(dòng)C．向左運(yùn)動(dòng) D．向右運(yùn)動(dòng)答案B解析依據(jù)題意，由圖示可以看出，磁鐵供應(yīng)的穿過線圈的磁通量方向向下；由安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，即兩個(gè)磁場(chǎng)的方向相反，由楞次定律可知原磁場(chǎng)通過線圈的磁通量的大小在增加，即磁鐵在向下運(yùn)動(dòng)，故B正確。26.(2024·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A．金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B．金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向答案D解析金屬環(huán)向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過金屬環(huán)的磁通量不變，金屬環(huán)上不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、B錯(cuò)誤；若金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，穿過金屬環(huán)的合磁通量向外并且增加，依據(jù)楞次定律可知，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，C錯(cuò)誤；若金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，穿過金屬環(huán)的合磁通量向里并且增加，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，D正確。題組三模擬小題27．(2024·上海浦東新區(qū)高三二模)如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線AB與矩形導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)，且AB平行于ab，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有圖示方向的電流，當(dāng)電流漸漸減弱時(shí)，下列推斷正確的是()A．線框有收縮的趨勢(shì)B．穿過線框的磁通量漸漸增大C．線框所受安培力的合力方向向左D．線框中將產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流答案C解析當(dāng)電流漸漸減弱時(shí)，AB產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，穿過線框的磁通量減小，依據(jù)“增縮減擴(kuò)”可知，線框有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A、B錯(cuò)誤；依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減小，線框有向磁感應(yīng)強(qiáng)度較大的左側(cè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以它所受安培力的合力方向向左，C正確；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的變更，依據(jù)右手定則可知導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向向里，當(dāng)穿過線框的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里，線框中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。28．(2024·山東齊魯名校二模)(多選)如圖所示，一根長(zhǎng)1m左右的空心鋁管豎直放置(如圖甲所示)，及同樣豎直放置的一根長(zhǎng)度相同但有豎直裂縫的鋁管(如圖乙所示)，和一根長(zhǎng)度相同的空心塑料管(如圖丙所示)。把一枚磁場(chǎng)很強(qiáng)的小圓柱從上端管口放入管中后，小圓柱最終從下端管口落出。小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦。設(shè)小圓柱在甲、乙、丙三條管中下落的時(shí)間分別為t1、t2、t3，則下列關(guān)于小圓柱在三管中下落的說法正確的是()A．t1最大，因?yàn)殇X管中渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙小圓柱的相對(duì)運(yùn)動(dòng)B．t2＝t3，因?yàn)橛辛芽p的鋁管和塑料管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．小圓柱在乙管內(nèi)下落的過程中，管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．鋁管可看成一個(gè)個(gè)小圓環(huán)組成，在小圓柱下落過程中，小圓環(huán)中的磁通量發(fā)生變更答案ACD解析甲為無縫鋁管，小圓柱下落時(shí)，發(fā)生電磁感應(yīng)，鋁管中渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙小圓柱的運(yùn)動(dòng)；乙為有豎直裂縫的鋁管，則小圓柱在鋁管中下落時(shí)，在側(cè)壁也產(chǎn)生渦流，但對(duì)磁體產(chǎn)生的向上的阻力比甲??；丙管為絕緣體，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小圓柱做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以小圓柱穿越甲管的時(shí)間比穿越乙管的時(shí)間長(zhǎng)，穿越乙管的時(shí)間比穿越丙管的時(shí)間長(zhǎng)，故A、C正確，B錯(cuò)誤；小圓柱是強(qiáng)磁體，當(dāng)它通過完整鋁管時(shí)，導(dǎo)致穿鋁管的磁通量發(fā)生變更，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。題組一基礎(chǔ)大題29.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向以速度v勻速通過磁場(chǎng)，如圖所示，從ab(1)畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變更的圖象；(2)推斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，請(qǐng)推斷出感應(yīng)電流的方向；若無，請(qǐng)說明理由。答案(1)如圖所示。(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過線框磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流；線框離開磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向?yàn)轫?/p>