（新課改省份專用）2020版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（三十二）電磁感應現(xiàn)象 楞次定律（含解析）.doc

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課時跟蹤檢測（三十二） 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 [A級——基礎小題練熟練快] 1.(2019石家莊調(diào)研)1831年法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路，B線圈與開關S及電流計G組成另一個回路。如圖所示，通過多次實驗，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應電流的條件。關于該實驗下列說法正確的是(　　) A．閉合S的瞬間，G中有a→b的感應電流 B．閉合S的瞬間，G中有b→a的感應電流 C．閉合S后，R的滑片向左移動的過程，G中有a→b的感應電流 D．閉合S后，R的滑片向左移動的過程，G中有b→a的感應電流 解析：選D　在滑片不動的情況下，線圈A中通過的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場是恒定的，所以線圈B中不產(chǎn)生感應電流，選項A、B錯誤；在向左移動滑片的過程中，線圈A中電流減小，即線圈B處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律知，電流表中的電流從b到a，故選項C錯誤，D正確。 2.物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復實驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是(　　) A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高 C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：選D　無論實驗用的是交流電還是直流電，閉合開關S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應電流，套環(huán)就會跳起。如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應電流，也就不會受安培力作用而跳起。選項D正確。 3.如圖所示，豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合?，F(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴大，下列說法中正確的是(　　) A．穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大 B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應電流 C．彈性圓環(huán)中無感應電流 D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外 解析：選B　將彈性圓環(huán)均勻向外擴大，圓環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應電流，選項B正確，A、C錯誤。由左手定則可判斷出，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向里，選項D錯誤。 4.(2018麗水調(diào)研)如圖所示，絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面)，a、b將如何移動(　　) A．a(chǎn)、b將相互遠離 B．a(chǎn)、b將相互靠近 C．a(chǎn)、b將不動 D．無法判斷 解析：選A　根據(jù)Φ＝BS，磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產(chǎn)生同方向的感應電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠離。選項A正確。 5.(2018西安摸底)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直。若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應電流，可行的做法是(　　) A．AB中電流I逐漸增大 B．AB中電流I先增大后減小 C．AB正對OO′，逐漸靠近線圈 D．線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90(俯視) 解析：選D　選項A、B、C中通過線圈的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應電流，A、B、C錯誤；選項D中，線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90，AB與線圈平面平行，線圈中的磁通量增加，且磁感線垂直向里穿過線圈，根據(jù)楞次定律可判斷感應電流方向為abcda，D正確。 6.如圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列說法中正確的是(　　) A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流 B．穿過線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 解析：選D　若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，螺線管中電流增大，由安培定則知穿過線圈a的磁場方向向下且增強，所以磁通量增大，故B錯誤。由楞次定律知線圈a產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應電流，故A錯誤。從面積變化角度看“增縮減擴”，所以面積應減小，即線圈a有收縮的趨勢，故C錯誤。由于線圈a電流方向與螺線管中電流方向相反，由電流相互作用規(guī)律“同向電流相吸，異向電流相斥”可知線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故D正確。 7.(2019株洲模擬)如圖所示，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(　　) A．由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度 B．由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度 C．由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應電流，加速度始終小于重力加速度 D．由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時加速度等于重力加速度 解析：選C　銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤。 8．(多選)如圖，光滑平行金屬導軌固定在水平面上，左端由導線相連，導體棒垂直靜置于導軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導體棒獲得的動能為Ek。則(　　) A．W1＝Q　　　　　　　 B．W2－W1＝Q C．W1＝Ek D．WF＋WG＝Ek＋Q 解析：選BCD　由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導體棒的機械能，所以W2－ W1＝Q，故A錯誤，B正確；以導體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導體棒做功W1＝Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導體棒的動能，故D正確。 9.如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側(cè)直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 D．金屬環(huán)向右側(cè)直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 解析：選D　當金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故選項C錯誤；當金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，故選項D正確。 [B級——保分題目練通抓牢] 10.(2019玉林模擬)如圖所示為感應式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端?，F(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動，能觀察到感應電流的是(　　) A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置 B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置 C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置 D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置 解析：選B　當銅盤轉(zhuǎn)動時，其切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，此時銅盤相當于電源，銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極，則要想觀察到感應電流，M、N應分別連接電源的兩個極即可，故可知只有B項正確。 11.如圖所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時，線圈始終保持不動。則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是(　　) A．FN先大于mg，后小于mg B．FN一直大于mg C．Ff先向左，后向右 D．線圈中的電流方向始終不變 解析：選A　當磁鐵靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應電流，線圈受到磁鐵的安培力作用，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對桌面的壓力增大，即FN大于mg，線圈相對桌面有向右運動趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。當磁鐵遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對桌面的壓力減小，即FN小于mg，線圈相對桌面有向右運動趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知，F(xiàn)N先大于mg，后小于mg，F(xiàn)f始終向左，故選項B、C錯誤，A正確。當磁鐵靠近線圈時，穿過線圈向下的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應電流從上向下看是逆時針方向；當磁鐵遠離線圈時，穿過線圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應電流從上向下看是順時針方向，故選項D錯誤。 12.如圖所示，一個閉合三角形導線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導線，導線中通以圖示方向的恒定電流。線框從實線位置由靜止釋放，在其后的運動過程中(　　) A．線框中的磁通量為零時其感應電流也為零 B．線框中感應電流方向為先順時針后逆時針 C．線框受到安培力的合力方向豎直向上 D．線框減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能 解析：選C　根據(jù)安培定則，通電直導線的磁場在上方向外，下方向里；離導線近的地方磁感應強度大，離導線遠的地方磁感應強度小。線框從上向下靠近導線的過程，向外的磁感應強度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時針方向的電流；穿越導線時，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時針方向的電流。向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運動，向里的磁通量又逐漸減小，這時的電流新方向又變成了順時針；由上分析，穿越導線時，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，這一過程是連續(xù)的，始終有感應電流存在，故A、B錯誤。根據(jù)楞次定律，感應電流始終阻礙線框相對磁場的運動，故受安培力的方向始終向上，不是0，故C正確。根據(jù)能量守恒定律，線框從實線位置由靜止釋放過程中，減小的重力勢能，除增加其動能外，還產(chǎn)生電能，從而轉(zhuǎn)化為熱量，故D錯誤。 13．(2019杭州模擬)我們可以通過實驗探究電磁感應現(xiàn)象中感應電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實驗探究過程的一部分。 (1)如圖甲所示，當磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，必須知道________________________________________________。 (2)如圖乙所示，實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關時，電流表指針向右偏，電路穩(wěn)定后，若向右移動滑動觸頭，此過程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)(選填“左”或“右”)。 解析：(1)由題圖甲所示，當磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，必須知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關系以及線圈的繞向。 (2) 由題圖乙所示，閉合開關時，穿過線圈B的磁通量增加，發(fā)現(xiàn)此時電流表指針向右偏；電路穩(wěn)定后，若向右移動滑動觸頭，則通過線圈A的電流減小，磁感應強度減小，穿過線圈B的磁通量減小，所以電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。 答案：(1)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關系及線圈的繞向　(2)左 [C級——難度題目適情選做] 14．(多選)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點b，不計空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向 B．感應電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD　由楞次定律知，感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確。 15.(2019運城六校聯(lián)考)如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖所示。左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在垂直于導軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是(　　) A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點 B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點 解析：選D　金屬棒勻速向右運動切割磁感線，產(chǎn)生恒定感應電動勢，由右手定則判斷出電流由a→b，b點電勢高于a點，c、d端不產(chǎn)生感應電動勢，c點與d點等勢，故A、B錯誤。金屬棒向右加速運動時，b點電勢仍高于a點，感應電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路中，d點電勢高于c點，故C錯誤，D正確。