【物理】2020届一轮复习教科版第10章第1讲电磁感应现象　楞次定律作业

【物理】2020届一轮复习教科版第10章第1讲电磁感应现象　楞次定律作业

练案[28]　　第十章　电磁感应 第1讲　电磁感应现象　楞次定律 一、选择题(本题共12小题，1～8题为单选，9～12题为多选)‎ ‎1．(2018·云南曲靖一中质检)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是(　D　)‎ A．电磁感应现象是洛伦兹最先发现的 B．电动机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能 C．楞次最先发现了电流的磁效应 D．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 ‎[解析]　电磁感应现象是法拉第最先发现的，选项A错误；发电机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能的，选项B错误；奥斯特最先发现了电流的磁效应，选项C错误；电磁感应现象是闭合电路中产生了电流，是其他形式的能转化为电能，楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，感应电流的磁场总要阻碍引起它的磁通量的变化，感应电流具有的以及消耗的能，必须从引起磁通量变化的外界获取，要在回路中维持一定的感应电流，外界必须消耗一定的能量，选项D正确。‎ ‎2．(2018·江西模拟)如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　A　)‎ 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°)‎ ‎[解析]　感应电流产生的条件：①闭合回路；②穿过闭合回路的磁通量发生变化。根据磁通量的公式Φ＝BScosθ，ab向右运动，S增大，同时使θ减小，磁通量增大，一定能产生感应电流，故A正确；磁感应强度B减小，θ角同时也减小，不能确定磁通量是否变化，故B错误；ab向左运动，S减小，同时增大磁感应强度B，不能确定磁通量是否变化，故C错误；ab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和θ角，不能确定磁通量是否变化，故D错误。‎ ‎3．(2019·云南昆明测试)两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与l1重合，AD边与l2重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是(　D　)‎ A．若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流 B．若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 C．若导线框沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 D．若导线框向右平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右 ‎[解析]　根据题述和直线电流磁场的特点可知，初始时刻，线框中磁通量为零。若导线框向右平移，导线框中合磁场方向为垂直纸面向外，磁通量增大，根据楞次定律，导线框内产生顺时针方向的感应电流，选项A错误；若导线框向上平移，导线框中合磁场方向为垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律，导线框内产生逆时针方向的感应电流，选项B错误；若导线框沿AC方向平移，导线框中磁通量一直为零，不产生感应电流，选项C错误；若导线框向右平移，导线框内产生顺时针方向的感应电流，l1在CD边处产生的磁场方向垂直纸面向里，由左手定则，CD边所受的安培力方向水平向右，选项D正确。‎ ‎4．(2018·江苏南通二调)某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是(　A　)‎ A．先b→G→a，后a→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．a→G→b ‎[解析]　条形磁铁进入固定线圈时，线圈所在区域的磁通量向下且增加，由楞次定律可以判断，线圈中电流为逆时针方向(从上往下看)，通过电流计电流方向为b→G→a；条形磁铁进入一半至离开线圈的过程，线圈所在区域的磁通量向下且减少，由楞次定律可以判断，线圈中电流为顺时针方向(从上往下看)，通过电流计电流方向为a→G→b，故A项正确，B、C、D项错误。‎ ‎5．(2019·邯郸摸底)下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是(　B　)‎ A．图甲用磁铁靠近轻质铝环A，A会靠近磁铁 B．图乙断开开关S，触点C不立即断开 C．图丙闭合开关S时，电流表有示数，断开开关S时，电流表没有示数 D．图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 ‎[解析]　图甲用磁铁靠近轻质铝环A，由于A环中发生电磁感应，根据楞次定律可知，A将远离磁铁，故A错误；图乙断开开关S，由于B线圈中发生电磁感应现象阻碍电流的减小，因此线圈仍有磁性，触点C不立即断开，故B正确；图丙闭合开关S和断开开关S时均会发生电磁感应，因此电流表均有示数，故C错误；当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转动受到阻碍，因此铜盘将转慢，故D错误。‎ ‎6．(2018·辽宁省实验中学月考)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。以下说法正确的是(　D　)‎ 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 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 ‎[解析]　金属环上下移动的过程中，穿过金属环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故A、B项错误；当金属环向左移动时，则穿过金属环的磁场的磁感应强度垂直纸面向外且增强，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针，故C项错误；当金属环向右移动时，则穿过金属环的磁场的磁感应强度垂直纸面向里且增强，由楞次定律可知，产生的感应电流为逆时针，故D项正确。‎ ‎7．(2019·河南新乡模拟)如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成闭合电路，电路所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一个导体圆环。欲使导体圆环受到向上的磁场力，磁感应强度随时间变化的规律应是(　A　)‎ ‎[解析]　圆环要受到向上的磁场力，螺线管中产生的磁场要变小，所以螺线管中的电流要减小，在电阻不变的条件下，感应电动势要减小，而感应电动势与abcda回路中磁通量变化率成正比，在面积不变时，磁感应强度B的变化率要减小，即在B－t图象中，斜率(表示 B的变化率)要减小，即在B－t图象中，斜率不仅要变而且要变小。A选项的图中斜率变且变小，故A正确；B选项的图中斜率变但是在变大，故B错误；C选项的图和D选项的图中斜率都不变，故C、D错误。‎ ‎8．(2018·山东潍坊检测)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中。发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为(　B　)‎ A．垂直纸面向外　 B．垂直纸面向里 C．水平向左　 D．水平向右 ‎[解析]　线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；根据楞次定律可知a中电流的方向向下，a、b相互吸引，说明b中电流的方向也是向下，则P1带正电，说明正离子向上偏转，根据左手定则可知P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里，B正确。‎ ‎9．(2018·河南新乡一模)如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形区域的左侧有一半径为r的金属线圈，R>r。现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小为v的水平速度向右匀速运动，在线圈从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是(　BD　)‎ A．线圈中一直有顺时针方向的电流 B．进入磁场时线圈中有逆时针方向的电流 C．线圈中有电流的时间为 D．线圈中有电流的时间为 ‎[解析]　线圈进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律知线圈中有逆时针方向的感应电流。线圈穿出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律知线圈中有顺时针方向的感应电流。故A错误，B正确；线圈完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，所以进入磁场时线圈有电流的时间为，线圈穿出磁场时有电流的时间也为，因此线圈中有电流的时间为，故C错误，D正确。‎ ‎10．(2018·河北唐山期中)如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连。当圆盘a转动时(　BD　)‎ A．圆盘b总是与a沿相同方向转动 B．b盘与a盘的转向关系无法确定 C．若B1、B2同向，则a、b转向相同 D．若B1、B2反向，则a、b转向相同 ‎[解析]　当圆盘a转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入b盘中，在磁场中由于受安培力b盘会转动。但若不知B1、B2的方向关系，则b盘与a盘的转向关系将无法确定。故A、B错。设B1、B2同向且向上，a盘逆时针转动，则由右手定则可知a盘中的感应电流由a→a′，b盘受力将顺时针转动，故C错，同理可判定D项正确。‎ ‎11．(2018·湖北七市(州)教科研协作体联考)如图，一导体圆环保持水平，沿一个匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中央。不计空气阻力，下列说法正确的有(　AC　)‎ A．圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上向下看为顺时针 B．圆环由B落至C的过程中，穿过圆环的磁通量在减少 C．圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势 D．圆环由A落至E的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度g ‎[解析]　圆环由A落至B的过程中，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定律可得环中感应电流从上向下看为顺时针，A正确；当圆环在B、D之间下落时，穿过圆环的磁场分为两部分，一部分是磁铁外部向下的磁场，一部分是磁铁内部方向竖直向上的磁场(这部分是匀强磁场，恒定不变，即向上穿过圆环的磁感线条数恒定不变)，即Φ＝Φ上－Φ下，磁铁外部磁场在C位置最弱，磁感线条数最少，故在C位置穿过圆环的磁通量最大，磁感线最密集，圆环由B落至C的过程中，磁通量增大，从C到D过程中，穿过圆环的磁通量减小，故圆环有收缩趋势，B错误，C正确；在C位置，磁感线都是竖直向上的，水平方向上没有分量，圆环在该位置不切割磁感线，没有感应电流，不受安培力作用，故在该位置圆环的加速度等于重力加速度，D错误。‎ ‎12．(2018·四川省资阳市12月月考)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、‎ 大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝。则合上开关S的瞬间(　AB　)‎ A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 ‎[解析]　合上开关S的瞬间，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，从左侧看环中感应电流沿顺时针方向，选项A正确；因两环的横截面积相等，形状、大小相同，故当闭合开关的瞬时，线圈中产生的感应电动势大小相同，根据电阻定律可知，因ρ铜<ρ铝，故R铜

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