全国版2021高考物理一轮复习专题十一电磁感应考点1电磁感应现象楞次定律精练含解析

全国版2021高考物理一轮复习专题十一电磁感应考点1电磁感应现象楞次定律精练含解析

电磁感应现象　楞次定律 ‎1.[2020四川成都摸底,多选]如图甲,圆环a和b均由相同的均匀导线制成,a环半径是b环半径的两倍,两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接.若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中,则导线上M、N两点的电势差UMN=0.4 V.下列说法正确的是(　　)‎ A.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向里 B.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向外 C.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则M、N两端的电势差U'MN=-0.4 V D.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则M、N两端的电势差U'MN=-0.2 V ‎2.[2020河北唐山摸底]电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A.金属弦换成铜弦,电吉他仍能正常工作 B.取走磁体,电吉他也能正常工作 C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D.弦振动过程中,线圈中的电流方向保持不变 ‎3.[2020安徽名校联考,多选]如图甲所示,一个阻值为R=0.8 Ω的电阻与阻值为r=0.2 Ω的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路.金属线圈的面积S=0.2 m2,在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,导线的电阻不计,则前2 s时间内(　　)‎ - 4 -‎ ‎　　　　　　　 　图甲　　　　　　　　　　　图乙 A.流过电阻R的电流方向为从E到F B.流过电阻R的电流为0.4 A C.通过电阻R的电荷量为0.2 C D.电阻R上产生的热量为0.064 J ‎4.[新素材]自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来,寻找磁单极子一直是人类的一个追求.如图设想一个磁N单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过线圈,设从右向左观察顺时针方向电流为正,则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i-t图象是(　　)‎ ‎5.[2020山东统考,多选]竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中,通有俯视顺时针方向的电流,其大小按如图乙所示的规律变化.螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出).圆环轴线与螺线管轴线重合,下列说法正确的是(　　)‎ A.t=T‎4‎时刻,圆环有扩张的趋势 B.t=T‎4‎时刻,圆环有收缩的趋势 C.t=T‎4‎和t=‎3T‎4‎时刻,圆环内的感应电流大小相等 D.t=‎3T‎4‎时刻,圆环内有俯视逆时针方向的感应电流 ‎6.[2020湖北黄冈起点考试]置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根平行水平导轨上,如图所示.导轨上有一根金属棒ab - 4 -‎ 处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,金属棒ab始终与导轨垂直且接触良好.下列说法正确的是(　　)‎ A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动 ‎7.[2019浙江稽阳联考]电流恒定且方向垂直纸面向里的通电直导线置于粗糙绝缘水平桌面上,开始时桌面上方有竖直向上的磁场,如图所示.当磁场方向在竖直平面内缓慢逆时针转90°的过程中,通电导线始终沿水平桌面向右做匀速直线运动,则磁感应强度B的大小变化是(　　)‎ A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大 考点1　电磁感应现象　楞次定律 ‎1.AD　UMN>0,可知a中感应电流为逆时针方向,根据右手螺旋定则,知感应磁场方向垂直纸面向外,图乙中原磁场增强,根据楞次定律可知原磁场方向垂直纸面向里,A项正确,B项错误;根据楞次定律可得环b中也产生逆时针方向的感应电流,U'MN<0,a环处于磁场中时,UMN=‎1‎‎3‎Ea,b环处于磁场中时,U'MN=-‎2‎‎3‎Eb ,而EaEb=π(2R‎)‎‎2‎πR‎2‎=4,解得U'MN=-0.2 V,C项错误,D项正确.‎ ‎【教你审题】　依据M、N两点的电势差判断电流方向,再结合图乙磁感应强度的变化规律和楞次定律判断原磁场的方向.应注意在闭合电路中电源两极间的电压等于路端电压.‎ ‎2.C　金属弦由可被磁化的磁质金属制成,如铁、镍等,铜不能被磁化,故不可以换成铜弦,选项A错误;电吉他靠金属弦在磁体附近的远近变化使线圈中产生感应电流,取走磁体,电吉他无法正常工作,选项B错误;由E=nΔΦΔt可知,增加线圈匝数n - 4 -‎ ‎,同等条件下可增强线圈中产生的感应电动势,选项C正确;弦振动方向改变,线圈中的电流方向就会改变,选项D错误.‎ ‎3.AD　根据楞次定律可以判断,流过电阻R的电流方向为从E到F,选项A正确;根据法拉第电磁感应定律可知,线圈中产生的感应电动势E=ΔΦΔt=SΔBΔt=0.2 V,由闭合电路欧姆定律可得流过电阻R的电流为I=ER+r=0.2 A,选项B错误;前2 s内通过电阻R的电荷量为q=It= 0.4 C,选项C错误;前2 s内电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=0.064 J,选项D正确.‎ ‎4.C　当磁N单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从左向右,由楞次定律和右手螺旋定则可知线圈中会产生从右向左看为顺时针方向的感应电流;当磁N单极子远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律和右手螺旋定则知,线圈中产生的感应电流仍是从右向左看为顺时针方向.因此线圈中产生的感应电流方向不变,且磁N单极子离线圈越近,产生的感应电流越大.故C项正确,A、B、D三项错误.‎ ‎5.BC　0~T‎2‎内,螺线管中通有顺时针逐渐增大的电流,则螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐增加,由楞次定律可知,圆环有收缩的趋势,A错误,B正确;T‎2‎~T内,螺线管中通有顺时针逐渐减小的电流,则螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐减小,由楞次定律可知,圆环中的感应电流为顺时针,D错误;t=T‎4‎和t=‎3T‎4‎时刻,螺线管中电流的变化率一致,即由螺线管中电流产生的磁场变化率一致,则圆环中的感应电流大小相等,C正确.‎ ‎6.C　由右手定则知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强.由楞次定律知,线圈B中的感应磁场方向向上,由安培定则知,ab棒中感应电流方向为a→b.由左手定则知,ab棒受的安培力方向向左,将向左运动,故A项错误.同理D项错误,C项正确.圆盘匀速转动时铁芯中磁通量无变化,线圈B中无感应电流,则ab棒不会运动,B错误.‎ ‎7.D　磁场方向在竖直平面内缓慢逆时针转过α角时,通电导线所受安培力的方向与水平面夹角也为α,由平衡条件有FAcos α=μFN,FAsin α+FN=mg,FA=BIL,联立解得B=μmgIL(cosα+μsinα)‎,设sin φ=‎1‎‎1+‎μ‎2‎,则cos φ=μ‎1+‎μ‎2‎,B=μmgIL(cosα+μsinα)‎=μmgIL‎1+‎μ‎2‎(sinφcosα+cosφsinα)‎=μmgIL‎1+‎μ‎2‎sin(φ+α)‎,由此可知,当φ+α=90°时,sin (φ+α)=1,磁感应强度B最小,所以磁场方向在竖直平面内缓慢逆时针转过90°的过程中,要使通电导线沿水平桌面匀速运动,磁感应强度B应先变小后变大,D正确.‎ - 4 -‎