【物理】2020届一轮复习人教版第十章第1讲电磁感应现象　楞次定律作业

【物理】2020届一轮复习人教版第十章第1讲电磁感应现象　楞次定律作业

高考地位 本章是高考的必考内容，在历年高考中所占分值较高，本章内容单独考查以选择为主，涉及综合问题以计算为主。‎ 考纲下载 ‎1.电磁感应现象(Ⅰ)‎ ‎2．磁通量(Ⅰ)‎ ‎3．法拉第电磁感应定律(Ⅱ)‎ ‎4．楞次定律(Ⅱ)‎ ‎5．自感、涡流(Ⅰ)‎ 考纲解读 ‎1.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。‎ ‎2．法拉第电磁感应定律的应用。‎ ‎3．结合各种图象(如Φt图象、Bt图象和it图象)，考查感应电流的产生条件及其方向的判定，以及导体切割磁感线产生感应电动势的计算。‎ ‎4．电磁感应与磁场、电路、力学等知识的综合应用，特别是在实际问题中的应用。‎ ‎5．自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。‎ 第1讲　电磁感应现象　楞次定律 主干梳理 对点激活 知识点　　磁通量　Ⅰ ‎1．磁通量 ‎(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B)与垂直磁场方向的面积(S ‎)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。‎ ‎(2)公式：Φ＝BS。‎ ‎(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。‎ ‎(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1_T·m2。‎ ‎(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的，即任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。‎ ‎2．磁通量的变化量 在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。‎ ‎3．磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)‎ 磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即。‎ 知识点　　电磁感应现象　Ⅰ ‎1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生改变时，电路中有感应电流产生的现象。‎ ‎2．产生感应电流的条件 ‎(1)电路闭合。‎ ‎(2)磁通量变化。‎ ‎3．电磁感应现象的两种典型情况 ‎(1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动。‎ ‎(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化。‎ ‎4．电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。‎ ‎5．能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。‎ 知识点　　楞次定律　Ⅱ ‎1．楞次定律 ‎(1)内容：感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。‎ ‎(2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。‎ ‎2．右手定则 ‎(1)内容：①磁感线穿入右手手心。(从掌心入，手背穿出)‎ ‎②大拇指指向导体运动的方向。‎ ‎③其余四指指向感应电流的方向。‎ ‎(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。‎ 一 思维辨析 ‎1．磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。(　　)‎ ‎2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。(　　)‎ ‎3．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。(　　)‎ ‎4．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。(　　)‎ ‎5．只要闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路中一定有感应电流。(　　)‎ ‎6．感应电流的磁场可能与原磁场方向相同，也可能与原磁场方向相反。(　　)‎ 答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.√　6.√‎ 二 对点激活 ‎1．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则关于Φ和ΔΦ的大小正确的是(　　)‎ A.， B.， C．BL2， D．NBL2， 答案　A 解析　由公式Φ＝BS可知，S应为有效面积，且磁通量与线圈匝数无关。初态S1＝，所以Φ＝。转过60°，有效面积S2＝·cos60°＝，Φ′＝，所以ΔΦ＝Φ′－Φ＝－，所以A选项是正确的。‎ ‎2．(人教版选修3－2·P7·T1改编)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　)‎ A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 答案　C 解析　A、B、D选项中穿过线圈的磁通量均没变化，不会产生感应电流，故选C。‎ ‎3．(人教版选修3－2·P14·T6改编)‎ ‎(多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是(　　)‎ A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 答案　BD 解析　磁铁插向左环时，通过左环的磁通量发生变化，左环中产生感应电动势，但左环是开路的，所以没有感应电流产生，此时横杆不动，A、C错误；磁铁插向右环时，通过右环的磁通量发生变化，右环中将产生感应电动势和感应电流，感应电流的磁场阻碍磁通量的变化，使右环与磁铁相互排斥，则横杆会发生转动，B、D正确。‎ ‎4. (人教版选修3－2·P13·T3改编)如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为(　　)‎ A．C→D，E→F B．D→C，E→F C．C→D，F→E D．D→C，F→E 答案　C 解析　根据右手定则可以判断，AB中感应电流的方向为A→B，则在ABCD回路中，CD的感应电流方向为C→D，在ABFE回路中，EF的感应电流方向为F→E，C正确。‎ 考点细研 悟法培优 考点1　电磁感应现象的判断 ‎1．感应电流能否产生的判断 ‎(1)‎ ‎(2)‎ 以上两种判断方法中，有的题目只能用其中一种方法，或只有一种方法判断简便，有的题目两种方法均可快速判断。‎ ‎2．磁通量变化的常见情况 例1　(多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是(　　)‎ A．AB中电流I逐渐增大 B．AB中电流I先增大后减小 C．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°‎ D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)‎ 解题探究　(1)AB中电流变化，能否在线圈中产生感应电流？‎ 提示：只要AB中电流变化，线圈中磁通量就变化，就有感应电流产生。‎ ‎(2)能够引起线圈中磁通量变化的因素有哪些？‎ 提示：①AB中电流强度的大小和方向变化；②线圈的有效面积变化。‎ 尝试解答　选ABD。‎ 只要AB中电流发生变化，可以是大小变，也可以是方向变，也可以是大小和方向同时变，都可以使线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，A和B都正确；以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°的过程中，磁感应强度的大小和线圈的有效面积都没变，磁通量不变，不能产生感应电流，C错误；以OO′为轴逆时针转90°的过程中，线圈的有效面积发生了变化，磁通量变化，能产生感应电流，D正确。‎ 总结升华 判断是否产生感应电流的方法 ‎①确定所研究回路；②看Φ是否变化；③回路是否闭合；②③同时满足可产生感应电流。‎ ‎[变式1－1]　(人教版选修3－2·P6·实验改编)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法正确的是(　　)‎ A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转 答案　A 解析　线圈A插入或拔出，都将造成在线圈B处磁场的变化，因此线圈B的磁通量变化，产生感应电流，故A正确；开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流，故B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通量就会变化而产生感应电流，故C、D错误。‎ ‎[变式1－2]　(人教版选修3－2·P14·T7改编)如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端，现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是(　　)‎ A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置 B．将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置 C．将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置 D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置 答案　B 解析　将铜盘看成无数个轴向铜条组成，当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜条相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则想要观察到感应电流，M、N应分别接电源的两个极，故B正确。‎ 考点2　对楞次定律的理解及应用 ‎1．用楞次定律判断感应电流方向 ‎2．楞次定律中“阻碍”的含义 例2　如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中产生顺时针方向感应电流的是(　　)‎ A．线圈a B．线圈b C．线圈c D．线圈d 解题探究　(1)如何判断线圈a、b、c、d中磁通量？‎ 提示：应用安培定则判断通电直导线周围的磁场，再叠加。‎ ‎(2)两直导线中电流增大时，电流周围的磁场如何变化？‎ 提示：增强。‎ 尝试解答　选C。‎ 由安培定则判断出电流周围的磁场方向，叠加后知线圈a 中磁场方向垂直纸面向里，线圈c中磁场方向垂直纸面向外，b、d中磁场叠加后为零；当两直导线电流增大时，由楞次定律判断出线圈c中会产生顺时针方向的感应电流，线圈a中会产生逆时针方向的感应电流，b、d中不产生感应电流，故C正确。‎ 总结升华 电磁感应现象中的两个磁场和一个电流 ‎(1)原磁场：引起电磁感应现象的磁场。做题时需要首先明确原磁场分布特点(大小、方向)以及穿过闭合回路的磁场变化情况。‎ ‎(2)感应电流磁场：感应电流产生的磁场，阻碍原磁场的磁通量变化，根据“增反减同”可以判断出感应电流产生的磁场方向。‎ ‎(3)感应电流：在确定感应电流产生的磁场方向后，再由安培定则判断感应电流的方向。‎ ‎[变式2]　(2018·南昌模拟)在自行车速度表中，条形磁铁与车轮的辐条连接，线圈固定在车架上，使轮子每转一圈磁铁就移过它一次。当磁铁移过线圈时，在线圈中感应出一个电流脉冲。如图所示中显示了磁铁正要移经线圈。若以逆时针方向为正，选项中可能是所产生的电流脉冲的是(　　)‎ 答案　C 解析　根据楞次定律，在磁铁靠近线圈时线圈中产生顺时针方向的感应电流，在磁铁远离线圈时线圈中产生逆时针方向的感应电流，也就是说，在线圈中感应出的电流脉冲可能如C所示。‎ 考点3　楞次定律推论的应用 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：‎ ‎　　‎ 例3　(2018·广东广州名校联考)如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)‎ A．线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量减小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 解题探究　(1)滑片P向下滑动，穿过线圈a的磁通量如何变化？‎ 提示：变大。‎ ‎(2)用楞次定律的推论判断线圈如何阻碍这种变化？‎ 提示：面积缩小或远离螺线管。‎ 尝试解答　选D。‎ 当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a的磁通量变大，B错误；由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向(俯视)的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D正确，A、C错误。‎ 总结升华 ‎[变式3]　(2018·合肥质检)如图所示，条形磁铁用细线悬挂于O点，一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上。现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一次摆至右侧最高点的过程中，圆环始终静止。则下列说法正确的是(　　)‎ A．磁铁始终受到圆环的斥力作用 B．圆环中的感应电流方向保持不变 C．桌面对圆环始终有摩擦力作用 D．磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等 答案　D 解析　由楞次定律推论可知，磁铁靠近圆环时受到斥力作用，远离圆环时受到引力作用，A错误；磁铁由释放到第一次运动到右侧最高点的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小，由于穿过圆环的磁场方向不变，而磁通量的变化趋势发生了改变，因此感应电流的方向发生变化，B错误；分析可知，在磁铁竖直向下时圆环内的磁通量达到最大，此时桌面对圆环无摩擦力作用，C错误；由楞次定律推论可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，因此磁铁在右侧的最高点比释放点低，则磁铁在两侧最高点的重力势能不相等，D正确。‎ 考点4　三定则一定律的综合应用 ‎1．“三个定则一个定律”的比较 以上定则或定律中，“因电而动”用左手定则，“因动生电”用右手定则；“因电生磁”用安培定则，“因磁生电”用楞次定律或右手定则。‎ ‎2．相互联系 ‎(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。‎ ‎(2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。‎ 例4　(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)‎ A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 解题探究　(1)如何判断MN所在处的磁场方向？‎ 提示：MN处的磁场由ab中电流产生，用安培定则判断。‎ ‎(2)由MN的运动方向，如何确定MN中的电流方向？‎ 提示：用左手定则确定。‎ ‎(3)L1中磁场方向如何判定？‎ 提示：与L2的磁场方向一致，L2中磁场方向由PQ切割磁感线方向决定，应用右手定则判断。‎ 尝试解答　选BC。‎ MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大向左加速运动，故选B、C。‎ 总结升华 在二次感应现象中，“程序法”和“逆向推理法”的选择 ‎(1)如果已知二次感应后的结果，要判断导体棒的运动情况或磁场的变化，可选择逆向推理法。‎ ‎①首先依据二次感应产生的效应，判断二次感应电流的方向。‎ ‎②其次应用安培定则，判断二次感应电流产生的磁通量的方向，明确它是阻碍第一个感应磁场变化的。‎ ‎③然后根据楞次定律，得出第一个感应磁场可能的方向及相应的变化，从而得到引起磁场变化的电流的方向与变化。‎ ‎④最后依据电流的方向与变化，判断导体切割磁感线运动的方向与速度。‎ (2)也可以按选项中的某一选项用“程序法”来判断与结果是否相符合。‎ ‎[变式4]　 (多选)如图所示，在匀强磁场中放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是(　　)‎ A．匀速向右 B．加速向左 C．加速向右 D．减速向左 答案　BC 解析　假设MN向右运动，由右手定则可知MN中的电流方向为N→M，在D中产生磁场，由安培定则可知磁场方向垂直纸面向外，如果MN加速向右运动，则MN中电流增大，ΦA增大，由楞次定律可知，A有收缩的趋势；如果MN匀速向右运动，则MN中的电流不变，ΦA不变，由楞次定律可知，A没有收缩的趋势，故C正确，A错误。假设MN向左运动，可知MN中的电流方向为M→N，由安培定则可知，D中磁场方向垂直纸面向里，若MN加速向左运动，则MN中电流增大，A有收缩的趋势；若MN减速向左运动，则MN中电流减小，A有扩张的趋势，B正确，D错误。‎ 高考模拟 随堂集训 ‎1. (2017·江苏高考)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶‎2 C．1∶4 D．4∶1‎ 答案　A 解析　根据Φ＝BS，S为有磁场区域的面积，且与磁场方向垂直，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，A正确。‎ ‎2．(2018·全国卷Ⅰ)(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是(　　)‎ A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 答案　AD 解析　小磁针的N极的指向为该处磁场的方向。开关闭合后的瞬间，通过右边线圈的电流增大，在铁芯中产生由北向南的磁场增大，通过左侧的线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可以判断，直导线的电流从南流向北，再根据安培定则可以判断，直导线电流在小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针N极向里转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，通过左侧线圈的磁通量不变，不会产生电磁感应现象，所以直导线无感应电流流过，小磁针在地磁场作用下恢复原指向，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左侧线圈的磁通量减小，直导线产生由北流向南的电流，则小磁针N极向外转动，D正确。‎ ‎3. (2017·全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)‎ A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 答案　D 解析　金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，D正确。‎ ‎4. (2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(　　)‎ 答案　A 解析　底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；在选项A这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确。‎ ‎5. (2017·天津高考)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是(　　)‎ A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 答案　D 解析　根据楞次定律，ab中感应电流方向由a到b，故A错误；根据E＝·S，因为恒定，所以E恒定，根据I＝知，回路中的感应电流恒定，故B错误；根据F＝BIl，由于B减小，安培力F减小，故C错误；根据平衡条件，静摩擦力f＝F，故静摩擦力减小，故D正确。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 配套课时作业 ‎　　时间：45分钟　满分：100分 一、选择题(本题共13小题，每小题7分，共91分。其中1～8为单选，9～13为多选)‎ ‎1．如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S ‎，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是(　　)‎ A.BS B.NBS C.BS D.NBS 答案　C 解析　磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。初态Φ1＝Bsinθ·S，末态Φ2＝－Bcosθ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos30°－sin30°)|＝BS，所以应选C项。‎ ‎2．下列图中能产生感应电流的是(　　)‎ 答案　B 解析　‎ 根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，电路闭合，且垂直磁感线的闭合回路的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流。故选B。‎ ‎3．如图甲所示，在同一平面内有两个绝缘金属细圆环A、B，两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示，以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向，则A环中(　　)‎ A．没有感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有顺时针方向的感应电流 D．感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向 答案　B 解析　由于B环中的电流发生变化，A环中的磁通量发生变化，所以A环中有感应电流，A错误；根据楞次定律和安培定则知，B环中的磁通量先垂直纸面向外减少，后垂直纸面向里增多，故A环中产生沿逆时针方向的感应电流，B正确，C、D错误。‎ ‎4．某磁场的磁感线如图所示，有一铜线圈由A位置下落至B位置，在下落的过程中，自上往下看，线圈中感应电流的方向(　　)‎ A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针 C．先沿顺时针再沿逆时针 D．先沿逆时针再沿顺时针 答案　C 解析　线圈由A位置下落至O位置的过程中，向上的磁通量增大，由O位置下落至B位置的过程中，向上的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(自上往下看)先沿顺时针后沿逆时针，故C正确。‎ ‎5. (2016·海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若(　　)‎ A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 答案　D 解析　金属环向上或向下运动时穿过金属环的磁通量不变，由产生感应电流的条件可知A、B错误；金属环向左侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向外并且增强，根据楞次定律可知，环上的感应电流方向为顺时针方向，C错误；金属环向右侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向里并且增强，则环上的感应电流方向为逆时针方向，D正确。‎ ‎6．(2018·湖南部分重点中学演练)如图所示，磁场方向垂直纸面向里，金属导轨EF、CD在竖直平面内水平平行放置，EF、CD通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，铁芯正上方有一水平放置的金属环，金属杆AB竖直放置，与导轨EF、CD垂直且始终接触良好，当金属杆AB突然向右运动时，下列说法正确的是(　　)‎ A．AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流(俯视)‎ B．AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流(俯视)‎ C．AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流(俯视)‎ D．AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向上，环中有逆时针的电流(俯视)‎ 答案　C 解析　当金属杆AB突然向右运动时，由右手定则可知电流由B到A，由右手螺旋定则可知铁芯中的磁场方向向下，因金属杆AB由静止开始向右运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向上的磁场，即环中有逆时针方向电流(俯视)，C正确，A、B、D错误。‎ ‎7．(2018·四川期中)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在如图顺时针方向均匀增大的电流，则(　　)‎ A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针 B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大 C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针 D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化 答案　D 解析　‎ 无金属片通过时，接收线圈中向右的磁通量增大，产生逆时针方向电流，且电流大小恒定，故A、B错误。有金属片通过时，金属片中产生逆时针方向的感应电流，将空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化，故C错误，D正确。‎ ‎8．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合，现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　　)‎ A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 答案　B 解析　胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小逐渐增大，根据右手螺旋定则知，通过圆环B的磁通量向下，且增大，根据楞次定律推论可知，金属圆环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线受到的拉力减小，B正确，A、C、D错误。‎ ‎9．(2018·湖北八校二联)已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极附近。如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是(　　)‎ A．若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低 B．若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势 C．若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向 D．若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向 答案　AC 解析　地球北半部的磁场方向由南向北斜向下，可分解为水平向北和竖直向下两个分量。若线框向东平移，根据右手定则可知a点电势低于d点电势，A正确；若线框向北平移，根据右手定则可知a点电势高于b点电势，B错误；若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，根据楞次定律及安培定则可知翻转过程线框中的电流方向始终为adcba方向，C正确；若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，穿过线框的磁通量先增大后减小，根据楞次定律及安培定则可知，翻转过程线框中的电流方向为先沿abcda方向再沿adcba方向，故D错误。‎ ‎10．(2018·菏泽一模)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大，最大值 Φm＝B0S B．在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大 C．在t1～t2时间内，金属圆环L有扩张的趋势 D．在t1～t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流 答案　BD 解析　当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流，在t1时刻，螺线管内磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，A错误；在t2时刻，螺线管内磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，B正确；在t1～t2时间内，螺线管内磁通量减小，磁通量的变化率逐渐增大，则感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，由楞次定律及安培定则，导线框cdef内有逆时针方向的感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L内磁通量增大，根据楞次定律及安培定则，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流，金属圆环L有收缩的趋势，C错误，D正确。‎ ‎11. 如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是(　　)‎ A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 答案　AC 解析　当开关S闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故A正确；当开关S由闭合到断开的瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M要向左运动靠近左边的线圈，故B错误；开关S闭合时，当滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时，回路的电阻减小，回路的电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故C正确；当滑动变阻器的滑片P向右迅速滑动时，回路的电阻增大，回路的电流减小，产生的磁场减弱，穿过右边线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M向左运动靠近左边线圈，故D错误。‎ ‎12．(2018·广西二模)水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线，并通入如图所示的恒定电流，两个相同的正方形线框abcd和efgh到导线的距离相等，两个线框间产生的电磁现象忽略不计，现分别给两个线框竖直向下和水平向右的速度v，下列判断正确的是(　　)‎ A．线框abcd做匀速直线运动，线框efgh做减速直线运动 B．刚开始运动瞬间bc边与eh边所受安培力的大小相等 C．线框efgh运动过程中产生沿顺时针方向的感应电流 D．线框abcd运动过程中a点的电势比b点低 答案　AD 解析　通电直导线周围的磁场为非匀强磁场，离导线越近，磁场越强，线框abcd和efgh所在位置的磁场分别垂直纸面向里和向外。abcd向下运动，始终与导线的距离相等，穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，没有安培力，故线框abcd做匀速直线运动，但是ab边在切割磁感线，由右手定则判断出a 点的电势比b点低。线框efgh在远离导线的过程中，向外的磁场减弱，由楞次定律和右手螺旋定则可判断出线框产生沿逆时针方向的感应电流，并受到向左的安培力，做减速直线运动。综上，A、D正确，B、C错误。‎ ‎13．图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t1时间内(　　)‎ A．导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上 B．导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下 C．导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大 D．导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大 答案　CD 解析　在0～t1时间内，磁感应强度B先减小后反向增大，穿过PQca回路的磁通量先减小后反向增大，由楞次定律可知，当回路磁通量均匀减小时，产生恒定的感应电流，回路面积有扩大趋势，导体棒PQ受到的安培力沿轨道斜面向上，安培力的大小FA＝BIL＝IL(B0－kt)，随磁感应强度B的减小而减小，导体棒PQ受到的静摩擦力在t＝0时若沿斜面向下，则静摩擦力随B的减小先减小后反向增大；在t＝0时静摩擦力若沿斜面向上，则静摩擦力随B的减小而增大。当磁感应强度B反向增大时，回路磁通量增大，回路面积有缩小的趋势，导体棒PQ受到的安培力沿斜面向下，且随磁感应强度B的增大而增大，导体棒PQ受到的静摩擦力Ff＝mgsinθ＋BIL也随之增大。因此安培力在磁感应强度B减小到0之前沿斜面向上，反向增大时沿斜面向下，静摩擦力有可能一直增大，也可能先减小后增大，C、D正确，A、B错误。‎ 二、非选择题(共9分)‎ ‎14．如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止，当ab杆________________运动时，cd杆将向右移动。‎ 答案　向右加速或向左减速 解析　cd杆向右移动，说明受向右的安培力，由左手定则可知cd杆中的电流c→d，由安培定则可知L2中感应电流产生的磁场方向竖直向上。如果与原磁场方向相同，则Φ减小，L1中的电流减小，ab杆减速，L1中磁场方向竖直向下，由安培定则可知ab杆中电流b→a，由右手定则可知ab杆向左切割磁感线，即ab杆向左减速运动。如果与原磁场方向相反，同理分析可知ab杆向右加速。‎