【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应现象楞次定律课时作业
2020届一轮复习人教版 电磁感应现象楞次定律 课时作业
1．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触．关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是( C )
A．总是顺时针 B．总是逆时针
C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
解析：由楞次定律知，当磁铁向下靠近圆环时，圆环中产生向下的感应磁场，又结合安培定则可知圆环中产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流；同理可判定，当磁铁向下远离圆环时，圆环中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，故只有C正确．
2．一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为O点．在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与O点在同一条直线上时，穿过线圈的( B )
A．磁通量最大，磁通量变化率最大
B．磁通量最大，磁通量变化率最小
C．磁通量最小，磁通量变化率最大
D．磁通量最小，磁通量变化率最小
解析：根据磁极的转动可知线圈中的磁通量发生变化，当磁极与O点在同一条直线上时，穿过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故B项正确，A、C、D项错误．
3．一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直放置一金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在如图所示的匀强磁场中，当用外力使ab棒右移时( D )
A．其穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流
B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行
C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行
D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行
解析：abcd组成的线框中的磁通量垂直纸面向里增大，abfe组成的线框中的磁通量垂直纸面向里减小，故根据楞次定律可得左半边的感应电流逆时针方向绕行，右半边的感应电流顺时针方向绕行，故D正确．
4．(多选)如图所示，M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上，现让橡胶盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正确的是( AD )
A．铝环N有沿逆时针方向的感应电流
B．铝环N有扩大的趋势
C．橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下
D．橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上
解析：本题考查楞次定律．橡胶圆盘M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，环形电流的大小增大；在橡胶圆盘其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过N线圈的磁通量向下，且增大，因此铝环N有沿逆时针方向的感应电流，故A正确，根据楞次定律的另一种表述，引起的力的效果阻碍磁通量的增大，知铝环N的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上，且铝环N有收缩的趋势．
5．如图所示，两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A为均匀带正电荷的绝缘环，B为导体环，若A环以图示的顺时针方向转动，且转速逐渐增大，则( A )
A．B环将有沿半径向外方向扩张的趋势
B．B环中产生顺时针方向的电流
C．B环对桌面的压力将增大
D．B环对桌面的压力将减小
解析：A环以图示的顺时针方向加速转动，因绝缘环A带正电，所以产生顺时针方向的电流，且电流逐渐增大，使得B环中的磁通量竖直向下增大，由楞次定律可知B环中感应电流沿逆时针方向，由左手定则可知环具有沿半径向外扩张的趋势，故A正确，B错误；两环的相互作用力沿水平方向，则B环对桌面的压力不变，故C、D错误．
6．如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则( A )
A．T1>mg，T2>mg
B．T1
mg，T2mg
解析：金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律的推广含义可知，感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因．原因是环向下运动，则环所受的安培力始终向上，由牛顿第三定律可知，圆环对磁铁的作用力始终向下，所以选项A正确．
7．(多选)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( AC )
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
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．若线圈向东平移，根据右手定则可知a点电势低于d点电势，A项正确；若线圈向北平移，根据右手定则可知a点电势高于b点电势，B项错误；若以ad边为轴，将线框向上翻转90°过程中，根据楞次定律及安培定则可知线框中的电流方向始终为adcba方向，C项正确；若以ab边为轴，将线框向上翻转90°过程中，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，线框中的电流方向为先沿abcda方向再沿adcba方向，故D错误．
8．(多选)右图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》的示意图．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置．当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是( AB )
A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)
B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
解析：P向右摆动的过程中，穿过P线圈的磁通量减小，根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从右向左看)，故A正确；根据电路连接可知Q下端的电流方向向外，根据左手定则，所受的安培力向右，则Q向右摆动，故B正确、C错误．同理，用手左右摆动Q，P会左右摆动，故D错误．
9．如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将( B )
A．静止不动
B．顺时针转动
C．逆时针转动
D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向
解析：题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小．
10．(多选)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．现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环．且电阻率ρ铜<ρ铝．闭合开关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：线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧看为顺时针，选项A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，选项B正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误．
11．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，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( A )
A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小
B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大
C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大
解析：胶木盘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；环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则可知，通过B线圈的磁通量向下，且增大；根据楞次定律可知，金属环B中的感应电流方向与箭头所示方向相同；再根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小．故A正确，B、C、D错误．
12．如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．线框从实线位置由静止释放，在其后的运动过程中( C )
A．线框中的磁通量为零时其感应电流也为零
B．线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针
C．线框受到安培力的合力方向竖直向上
D．线框减少的重力势能全部转化为电能
解析：由安培定则和楞次定律可知，感应电流方向先顺时针，再逆时针，最后又变为顺时针(如图所示)，故B错．由“来拒去留”的规律可知，线框受到的安培力的合力方向始终竖直向上，C正确．感应电动势与磁通量的变化率成正比，该过程中磁通量为零时磁通量的变化率不为零，仍有感应电动势产生，则感应电流不为零，A错．线框减少的重力势能转化为线框的动能与电能，故D错．
13．(2019·北京海淀模拟)(多选)现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备．如图所示，上面为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈中电流的大小可以变化；下面为磁极之间真空室的俯视图．现有一电子在真空室中做圆周运动，从上往下看电子沿逆时针方向做加速运动．则下列判断正确的是( AD )
A．通入螺线管的电流在增强
B．通入螺线管的电流在减弱
C．电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力
D．电子在轨道中加速的驱动力是电场力
解析：
从上往下看电子沿逆时针方向做加速运动，表明感应电场沿顺时针方向．图示电磁铁螺线管电流产生的磁场方向竖直向上，根据楞次定律和右手定则，当磁场正在增强时，产生的感应电场沿顺时针方向，故选项A正确，B错误；电子所受感应电场力方向沿切线方向，电子在轨道中做加速圆周运动是由电场力驱动的，选项C错误，D正确．
14．(多选)等离子体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P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是( BC )
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导线互相排斥
D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引
解析：由左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b；由右侧电路及图乙可以判断，0～2 s内cd中电流为由c到d，跟ab中电流同向，因此ab、cd相互吸引，故A项错误，B项正确；2～4 s内cd中电流为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，故C项正确、D项错误．
