【物理】2019届一轮复习苏教版第九章第1讲电磁感应现象　楞次定律学案

【物理】2019届一轮复习苏教版第九章第1讲电磁感应现象　楞次定律学案

考试内容范围及要求 高考统计 高考命题解读 内容 要求 说明 ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ ‎1.考查方式 高考对本章内容考查命题频率较高，以选择题和计算题形式出题，难度一般在中档或中档以下．‎ ‎2．命题趋势 ‎(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用．‎ ‎(2)与图象结合考查电磁感应现象．‎ ‎(3)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用.‎ ‎41.电磁感应现象 Ⅰ ‎42.感应电流的产生条件 Ⅱ ‎43.法拉第电磁感应定律　楞次定律 Ⅱ 限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况 第13题 第6题、‎ 第13题 第13题 ‎44.自感　涡流 Ⅰ 第1讲　电磁感应现象　楞次定律 一、磁通量 ‎ ‎1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积．‎ ‎2．公式：Φ＝BS.‎ ‎3．适用条件：‎ ‎(1)匀强磁场．‎ ‎(2)S为垂直磁场的有效面积．‎ ‎4．磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．‎ ‎5．物理意义：‎ 相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则 图1‎ ‎(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.‎ ‎(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.‎ ‎(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.‎ ‎6．磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.‎ 二、电磁感应现象 ‎1．定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．‎ ‎2．条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．‎ 例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．‎ ‎3．实质 产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．‎ 自测1　(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生 B．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生 C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生 D．当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势 答案　CD 三、感应电流方向的判定 ‎1．楞次定律 ‎(1)内容：感应电流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：一切电磁感应现象．‎ ‎2．右手定则 ‎(1)内容：如图2，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．‎ 图2‎ ‎(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流．‎ 自测2　如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向(　　)‎ 图3‎ A．始终为A→B→C→A B．始终为A→C→B→A C．先为A→C→B→A，再为A→B→C→A D．先为A→B→C→A，再为A→C→B→A 答案　A 解析　在线圈以OO′为轴翻转90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场向下，由右手螺旋定则可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴由90°翻转到180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.‎ 命题点一　对磁通量的理解 ‎1．面积S的含义 S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的有效面积．如图4所示，S应为线圈面积的一半．‎ 图4‎ ‎2．多匝线圈的磁通量 多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同．‎ ‎3．合磁通量的求法 若某个平面内有两个或多个不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过此平面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．‎ ‎(1)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面．‎ ‎(2)对于Φ＝BScos θ，可理解为Φ＝B(Scos θ)，即Φ等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积；也可理解为Φ＝(Bcos θ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．‎ 例1　(2017·江苏单科·1)如图5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(　　)‎ 图5‎ A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1‎ 答案　A 变式1　(多选)(2017·射阳二中模拟)如图6所示为两同心圆环，当有一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为Φ1，此时B环磁通量为Φ2，若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为Φ3，B环面磁通量为Φ4，有关磁通量的大小说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A．Φ1<Φ2 B．Φ1＝Φ2‎ C．Φ3>Φ4 D．Φ3<Φ4‎ 答案　BC 解析　根据题意，穿过两个线圈的磁感线条数相等，故磁通量相等，故A错误，B正确；根据磁感线的分布情况可知，如果磁铁内部穿过环面的磁感线方向向外，则外部磁感线方向向内．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向内的磁感线将磁铁内部向外的磁感线抵消一部分，A的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φ3>Φ4，故C正确，D错误．‎ 命题点二　电磁感应现象的理解和判断 常见的产生感应电流的三种情况 例2　(2017·徐州市考前模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(　　)‎ 答案　A 解析　开关S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意．‎ 变式2　(2018·阜宁中学调研)如图7所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是(　　)‎ 图7‎ A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)‎ 答案　A 解析　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，对A选项，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确．对B选项，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误．对C选项，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．对D选项，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误．故只有A正确．‎ 命题点三　对楞次定律的理解与应用 ‎1．用楞次定律判断 ‎(1)楞次定律中“阻碍”的含义：‎ ‎(2)应用楞次定律的思路：‎ ‎2．用右手定则判断 该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：‎ ‎(1)掌心——磁感线垂直穿入；‎ ‎(2)拇指——指向导体运动的方向；‎ ‎(3)四指——指向感应电流的方向．‎ 例3　(2017·镇江市一模)如图8所示，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(　　)‎ 图8‎ A．金属环向上运动，则环中产生顺时针方向的感应电流 B．金属环向下运动，则环中产生顺时针方向的感应电流 C．金属环向左侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流 D．金属环向右侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流 答案　D 解析　直导线之间的磁场是对称的，金属环在中间时，通过金属环的磁通量为零，金属环上 下运动的时候，穿过金属环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故A、B错误；金属环向左侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故C错误；金属环向右侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故D正确．‎ 变式3　(多选)(2018·如皋市调研)如图9甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1P2相连接，线圈A内有如图乙所示变化的磁场，且磁场B的正方向规定向左，则下列叙述正确的是(　　)‎ 图9‎ A．0～1 s内，ab、cd导线互相排斥 B．1～2 s内，ab、cd导线互相吸引 C．2～3 s内，ab、cd导线互相吸引 D．3～4 s内，ab、cd导线互相排斥 答案　BD 解析　题图甲左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流；由题图乙可知，0～2 s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2～4 s内形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0～2 s内电流同向，相互吸引；2～4 s电流反向，相互排斥；故A、C错误，B、D正确．‎ 命题点四　楞次定律推论的灵活应用 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：‎ 内容 阻碍原磁通量变化——“增反减同”‎ 阻碍相对运动——“来拒去留”‎ 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”‎ 阻碍原电流的变化——“增反减同”‎ 例证 磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反 磁铁靠近，是斥力 磁铁远离，是引力 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒、磁铁下移，a、b靠近 合上S，B先亮 例4　(多选)(2017·无锡市期末)如图10所示，在水平桌面上有个金属圆环，在它圆心正上方有一个条形磁铁(极性不明)，当条形磁铁下落时，可以判定(　　)‎ 图10‎ A．环将产生俯视逆时针的感应电流 B．环有缩小面积的趋势 C．环对桌面的压力将增大 D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 答案　BC 变式4　如图11，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，E是电源，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑行时，线框ab将(　　)‎ 图11‎ A．保持静止不动 B．沿顺时针方向转动 C．沿逆时针方向转动 D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向 答案　B 命题点五　三定则一定律的应用 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：‎ 基本现象 因果关系 应用规律 运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律 例5　(多选)(2017·金坛四中期中)如图12所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中(　　)‎ 图12‎ A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C．线框所受安培力的合力方向依次是为向上→向下→向上 D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动 答案　AB 解析　根据安培定则，通电直导线的磁场在导线上方方向向外，在导线下方方向向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小．线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流．向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时线框中的电流又变成了顺时针方向，故A正确；根据A中的分析可知，当线框中的磁通量为零时，线框中有逆时针方向的感应电流，故B正确；根据楞次定律可知，线框受到的安培力的方向始终向上，故C、D错误.‎ ‎1．如图13所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥 B．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥 C．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引 图13‎ 答案　A 解析　当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应电流产生的磁场方向向下，根据右手螺旋定则，通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律中“来拒去留”规律可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎2．(2018·射阳二中模拟)有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为Φ，则该匀强磁场的磁感应强度大小为(　　)‎ A. B. C. D．无法判断 答案　C 解析　磁感线与线圈平面垂直，则Φ＝BS，磁感应强度：B＝，故A、B、D错误，C正确．‎ ‎3．(多选)(2017·如东高级中学四校联考)如图14所示是法拉第圆盘发电机的示意图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，当圆盘旋转时，下列说法正确的是(　　)‎ 图14‎ A．实验中流过电阻R的电流是由于圆盘内产生涡流现象而形成的 B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要高 C．实验过程中，穿过圆盘的磁通量发生了变化，产生感应电动势 D．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则有电流沿a到b的方向流经电阻R 答案　BD 解析　圆盘转动可等效成无数径向导体切割磁感线，因此是电磁感应现象，故A错误；根据右手定则，从上往下看，圆盘顺时针转动产生由圆盘边缘指向圆盘中心的电流，故圆盘中心电势比边缘高，电流沿a到b的方向流经电阻R，故B、D正确；实验过程中，穿过圆盘的磁通量没有发生变化，而是导体切割磁感线产生了感应电动势，故C错误．‎ ‎4.如图15所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则(　　)‎ 图15‎ A．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向 B．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向 C．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿abcd方向 D．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向 答案　A 解析　当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁通量的增加，根据安培定则可判定感应电流应沿abcd方向．同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向．‎ ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零 B．磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直 C．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 D．洛伦兹力不改变运动电荷的速度 答案　C 解析　当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，但磁场方向不一定与直导线方向垂直，故B错误；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误．‎ ‎2．(2018·海安中学段考)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，且垂直磁感线的平面的面积增大，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．‎ ‎3．(2018·如东县质量检测)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　)‎ 图1‎ A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 答案　D 解析　无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S 的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起．如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起．选项D正确．‎ ‎4.如图2所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反 B．不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针 C．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针 D．在此过程中感应电流大小不变 答案　B 解析　金属圆环不管是从什么方向被拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环被匀速拉出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，感应电流的大小也在发生变化，D错误．‎ ‎5．(2018·如皋市质检)如图3甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是(　　)‎ 图3‎ A．顺时针，向左 B．逆时针，向右 C．顺时针，向右 D．逆时针，向左 答案　B 解析　在0～时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在～T时间内，直导线中电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流．根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、‎ D错误．‎ ‎6．(2017·全国卷Ⅲ·15)如图4，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(　　)‎ 图4‎ 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，选项D正确．‎ ‎7．MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图5所示，则(　　)‎ 图5‎ A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到c B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0‎ D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a 答案　D 解析　若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错．若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd 所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc中有顺时针方向的电流，故C错．若ab、cd都向右运动，且vcd>vab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出回路中产生由c到d到b到a的电流，故D正确．‎ ‎8.在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图6所示．下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A．只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动 B．只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动 C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动 D．当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动 答案　C ‎9．(2017·南通市第一次调研)如图7所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽略空气阻力，则在下落过程中(　　)‎ 图7‎ A．磁块做自由落体运动 B．磁块的机械能守恒 C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D．磁块动能的增加量大于重力势能的减少量 答案　C 解析　磁块在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但存在安培力做负功现象，磁块不会做自由落体运动，故A错误；磁块在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生的感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能除部分转化为动能外，还要产生内能，故机械能不守恒，增加的动能小于重力势能的减小量，故B、D错误；磁块在整个下落过程中，由楞次定律中“来拒去留”规律可知，铝管受向下的作用力，故铝管对桌面的压力大于铝管的重力，故C正确．‎ ‎10．(2017·淮阴中学4月模拟)如图8所示是两个形状相同的竖直管，左管为真空玻璃管，右管为真空铜管，使小磁石、羽毛从两管内顶端由静止释放，已知小磁石、羽毛下落过程均未与管内壁接触，则(　　)‎ 图8‎ A．左管中小磁石的下落时间小于羽毛的下落时间 B．右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间 C．两管中小磁石的下落时间相等 D．若右管足够长，落到管底端时，羽毛的速度小于小磁石的速度 答案　B 解析　左管中小磁石和羽毛都做自由落体运动，下落时间相等，故A错误；当小磁石在铜管下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，磁石将受到安培阻力作用，羽毛做自由落体运动，所以右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间，故B正确，C错误；在铜管中小磁石受到安培阻力，则在右管中，落到管底端时，羽毛的速度大于小磁石的速度，故D错误．‎ ‎11．(多选)如图9所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是(　　)‎ 图9‎ A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C．穿过线框中的磁通量先变大后变小 D．穿过线框中的磁通量先变小后变大 答案　BD 解析　线框从题图所示位置的右侧某一位置摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，故B、D正确．‎ ‎12.(多选)如图10，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　)‎ 图10‎ A．A中产生逆时针的感应电流 B．A中产生顺时针的感应电流 C．A具有收缩的趋势 D．A具有扩展的趋势 答案　BD 解析　B为均匀带负电绝缘环，则B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流产生的磁场在B环内垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故C错误，D正确．‎ ‎13.如图11所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径RM

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