2021版高考物理一轮复习考点集训四十第1节电磁感应现象楞次定律含解析

2021版高考物理一轮复习考点集训四十第1节电磁感应现象楞次定律含解析

考点集训(四十)　第1节　电磁感应现象　楞次定律 A组 ‎1．科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学．在下列关于科学发现或发明的叙述中，存在错误的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象 C．安培发现了电磁感应现象 D．楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎[解析] 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，选项A正确；法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象，B正确；法拉第发现了电磁感应现象，选项C错误；楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确．‎ ‎[答案] C ‎2．如图，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置，现闭合b线圈中的开关S，则在闭合S的瞬间，由上向下观察(　　)‎ A．a、c线圈中无感应电流 B．a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向 C．a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向 D．a、c线圈中感应电流的方向相反 ‎[解析] 闭合S时，b线圈中电流由上向下观察沿逆时针方向，根据安培定则穿过a、c线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则判断，由上向下观察a、c线圈的感应电流均为顺时针方向；故选B.‎ ‎[答案] B ‎3．(多选)如图所示，水平桌面上放有一铜板，铜板上方有一条形磁铁．若铜板始终处于静止状态，则(　　)‎ A．当条形磁铁静止在铜板上方时，铜板对桌面的压力大于铜板受到的重力 5‎ B．当条形磁铁向下运动时，铜板对桌面的压力大于铜板受到的重力 C．当条形磁铁向右运动时，铜板对桌面的摩擦力向右 D．当条形磁铁向左运动时，桌面对铜板的摩擦力向左 ‎[解析] 当条形磁铁静止在铜板上方时，穿过铜板的磁通量不变，铜板对桌面的压力等于铜板受到的重力，故A错误；当条形磁铁向下运动时，穿过铜板的磁通量增大，铜板与磁铁之间存在排斥力，所以对桌面的压力大于铜板受到的重力，故B正确；当条形磁铁向右运动时，根据楞次定律“来拒去留”铜板有相对于桌面向右运动的趋势，所以铜板对桌面的摩擦力向右，故C正确；当条形磁铁向左运动时，根据楞次定律“来拒去留”，铜板有相对于桌面向左运动的趋势，所以桌面对铜板的摩擦力向右，故D错误．‎ ‎[答案] BC ‎4．如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路．通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验下列说法正确的是(　　)‎ A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有a→b的感应电流 D．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 ‎[解析] 因为左端线圈产生恒定的磁场，所以右侧线圈中的磁通量不发生变化，闭合开关瞬间不会产生感应电流，AB错误；闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，回路电阻变大，电流变小，产生磁场强度变小，根据右手定则可以判断，B线圈感应电流产生的磁场向下，根据右手定则判断流经电流表的电流为b→a，C错误D正确．‎ ‎[答案] D ‎5．如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d＝5 cm，若将一个边长L＝1 cm的正方形导线框以速度v＝1 cm/s匀速通过磁场区域，则导线框中无感应电流的时间为(　　)‎ A．1 s B．2 s C．4 s D．无法计算 ‎[解析] 导线框完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，此过程的路程s＝d－L，则无感应电流的时间t＝＝＝4 s，C正确．‎ ‎[答案] C ‎6．如图所示， a、 b 为两弹性金属线圈，线圈 a 套在通电螺线管外部，线圈 b 置于通电螺线管的内部，两线圈所在平面都垂直于通电螺线管的轴线，通电螺线管中的电流方向如图所示．当通电螺线管中的电流增大时，对两线圈中的感应电流方向和缩扩情况说法正确的是(　　)‎ 5‎ A．自左向右看， a 线圈中的感应电流方向为顺时针 B．自左向右看， b 线圈中的感应电流方向为顺时针 C．a 线圈会扩张 D．b 线圈会扩张 ‎[解析] 通电螺线管中的电流增大时，穿过线圈a的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，a中产生的感应电流方向为逆时针；穿过线圈b的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，b中产生的感应电流方向为逆时针，选项AB错误；因螺线管外部磁场向左，根据左手定则可知，a线圈的各个小段均受到向外的磁场力，有扩张的趋势，选项C正确；同理可知因螺线管内部磁场向右，根据左手定则可知，a线圈的各个小段均受到指向圆心向里的磁场力，有收缩的趋势，选项D错误．‎ ‎[答案] C ‎7．如图甲所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1)将图甲中所缺的导线补接完整．‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么闭合开关后进行下述操作时可能出现的情况是：‎ ‎①将通电线圈迅速插入感应线圈时，灵敏电流计指针将向________偏转；‎ ‎②通电线圈插入感应线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将向________偏转．‎ ‎(3)如图乙所示，A、B分别表示通电线圈和感应线圈，若感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为________．‎ A．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且正从感应线圈中取出 B．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出 C．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且正将滑动变阻器的阻值调小 D．通电线圈中通入逆时针方向的电流，且正在断开电源 ‎[解析] (1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈串联成一个回路，再将电流计与感应线圈串联成另一个回路，注意滑动变阻器接“一上一下”两个接线柱，实验电路如图所示：‎ ‎(2)闭合开关时灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明穿过感应线圈的磁通量增加时，指针向右偏转；将通电线圈迅速插入感应线圈时，穿过感应线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转．通电线圈插入感应线圈后，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，回路中电流减小，穿过感应线圈的磁通量减少，则灵敏电流计的指 5‎ 针将向左偏转．‎ ‎(3)若感应线圈中产生顺时针方向的感应电流，由安培定则可知，感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向里；若通电线圈通入顺时针方向的电流且正从感应线圈中取出，则穿过感应线圈的磁通量垂直于纸面向里减小，由楞次定律可知，感应线圈产生顺时针方向的感应电流，故A正确；如果通电线圈通入顺时针方向的电流且其中的铁芯正被取出，则穿过感应线圈的磁通量垂直于纸面向里减小，由楞次定律可知，感应线圏产生顺时针方向的感应电流，故B正确；如果通电线圈通入顺时针方向的电流且将滑动变阻器的阻值调小，则穿过感应线圈的磁通量垂直于纸面向里增大，由楞次定律可知，感应线圈产生逆时针方向的感应电流，故C错误；如果通电线圈通入逆时针方向的电流且正在断开电源，则穿过感应线圈的磁通量垂直于纸面向外减小，由楞次定律可知，感应线圈产生逆时针方向的感应电流，故D错误．‎ ‎[答案] (1)见解析　(2)右　左　(3)AB B组 ‎8．(多选)如图所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下，金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．向右加速运动 B．向右减速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 ‎[解析] 大圆环中逆时针电流对应的感应磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律要想产生垂直纸面向外的磁场，那么可能是小圆中磁场方向向外在减小，即导体棒向右减速运动；也可能是小圆中的磁场方向向里在增强，即导体棒向左加速运动，故BC正确．‎ ‎[答案] BC ‎9．如图所示，同一水平面内有一金属圆线圈M和一带正电橡胶圆环N，当N绕其圆心在水平面内顺时针加速转动时，可判断出M环中产生的感应电流方向及M变化趋势是(　　)‎ A．逆时针；收缩 B．逆时针；扩张 C．顺时针；收缩 D．顺时针；扩张 ‎[解析] 当带正电的绝缘圆环N顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内(金属圆环N内)有垂直纸面向里的磁场，其外(金属圆环M处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环M包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分)而且增大，根据楞次定律，M中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，所以M中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，故B正确．‎ 5‎ ‎[答案] B ‎10．(多选)沿着光滑的长直水平轨道放一个条形磁铁，质量为M，它的正前方隔 一定距离在轨道上再放质量为m的铝块．给铝块一个初速度v0使它向着磁铁一个磁极运动，如图．假如有碰撞时认为不损失机械能且只考虑在轨道上的情况，以下说法可能的是(　　)‎ A．铝块将保持v0不变撞到磁铁上 B．铝块的速度减到 为止 C．铝块与磁铁最后的总动能是mv D．铝块和磁铁将沿同方向运动 ‎[解析] 由于铝块的移动，导致产生感应电动势，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其速度越来越小，故A错误；铝块与磁铁组成的系统动量守恒，当两者速度相等时，穿过铝块磁通量不变，不产生感应电流，没有安培阻力，两者沿同一方向匀速运动．由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v，解得v＝，故BD正确；铝块与磁铁相对运动过程中，一部分机械能转化为电能，最终转化为内能，则铝块与磁铁最后的总动能小于mv，故C错误．‎ ‎[答案] BD 5‎