25-26学年物理(人教版)选择性必修二课件：第2章 周测3 楞次定律

周测3　楞次定律　法拉第电磁感应定律 电磁感应中的电路与图像问题(时间：40分钟　满分：100分)第二章　电磁感应一、单项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)1.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”,它的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子,如图所示,把某磁单极子N极固定在O点,让一个闭合的细金属圆环从O点正上方A 点位置由静止开始释放,运动过程中圆环平面始终保持水平,图中A、B两点位置关于 O点对称,不计空气阻力,则圆环从 A 点位置运动到B 点位置的过程中(　　)A.从上往下看,圆环从A点到O 点过程和从O点到B 点过程,感应电流方向相反B.从上往下看,圆环从 A 点到B 点过程,感应电流方向为逆时针C.圆环始终受到竖直向上的安培力D.圆环从 A 点到 B 点过程中机械能守恒答案　C解析　圆环下落过程中磁通量先增大后减小,O点上、下位置磁感线方向相反,由楞次定律可知,圆环内的电流方向为顺时针方向(从上往下看)不变,故A、B错误;感应电流的磁场总是阻碍相对运动,所以圆环受到的安培力始终向上,故C正确;安培力与运动方向相反,安培力做负功,运动过程机械能不守恒,故D错误。B2.如图是学生常用的饭卡内部实物图,饭卡内部电路由线圈和芯片组成,当饭卡处于感应区域时,刷卡机会激发变化的磁场,从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S,共n匝。某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度方向向里且由0增大到B0,此过程中(　　)A.通过线圈的磁通量变化量大小为nB0SB.线圈中感应电流方向为逆时针方向C.AB边受到的安培力方向向右D.线圈有扩张的趋势解析　通过线圈的磁通量变化量大小为ΔΦ=B0S-0=B0S,故A错误;线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针,根据左手定则可知,AB边受安培力方向向左,故B正确,C错误;线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势,故D错误。D3.如图所示,匝数均为n,半径分别为R1、R2的两个导线圈a、b共面同心放置,两导线圈之间的圆环区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,在Δt时间内,磁感应强度由B1增加到B2,在这段时间内,下列说法正确的是(　　)  D4.(2024·广东卷,4)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是(　　)A.穿过线圈的磁通量为BL2B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向解析　根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A错误;根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快,磁通量变化越快,线圈中感应电动势越大,故B、C错误;永磁铁相对线圈下降时,根据楞次定律和安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向,故D正确。B5.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的方向为正,磁场向上为正,如图甲所示。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,导体环中产生的感应电流随时间变化的关系图像正确的是(　　) CD二、多项选择题(本题共3小题,每小题8分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但选不全的得4分,有选错的得0分。)6.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框ab,O为圆心,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一电阻R,导体棒的电阻为0.5R。导体框架的电阻不计,使OC以角速度ω逆时针匀速转动,则下列说法正确的是(　　)  BD7.abcd是一个用粗细均匀的电阻丝围成的正方形单匝线框,边长为L,每边电阻为R,匀强磁场与线框所在平面垂直,如图所示,磁感应强度大小为B,线框在外力作用下以速度v向右匀速进入磁场,在进入过程中,下列说法正确的是(　　)  BC8.如图甲所示,面积为S、电阻为r的单匝金属线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,线框与电阻为R的定值电阻相连形成闭合回路。下列说法正确的是(　　)  三、非选择题(本题共2小题,共36分)9.(16分)某小组开展如下科学探究实验。(1)下列实验中,零刻度在中央的灵敏电流计指针发生偏转的是　　　　。 A.甲实验中,使金属棒AB沿图示垂直磁场方向运动的过程中B.乙实验中,将磁体快速插入线圈的过程中C.丙实验中,保持开关S闭合,快速移动滑动变阻器滑片的过程中D.丙实验中,断开开关S,将小螺线管A快速从大螺线管B中抽出的过程中(2)某同学利用如图乙所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素,并设计下表用以记录实验结果,请完成表格中的①②:本实验中可得到的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)ABC　(2)①逆　②向上　感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化解析　(1)题图甲中金属棒AB沿图示方向切割磁感线,穿过闭合回路的磁通量发生了变化,会产生感应电流,A正确;题图乙中条形磁体快速插入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生了变化,会产生感应电流,B正确;题图丙中,电路闭合,快速移动滑动变阻器的滑片,电路的电流发生较大变化,穿过线圈B的磁通量发生了变化,会产生感应电流,C正确;题图丙中,断开开关S,螺线管A中没有电流,螺线管B中没有磁场,更无磁通量的变化,不会产生感应电流,D错误。(2)表格中探究线圈内磁通量增加的情况,磁体的磁场向下增大,则感应电流的磁场方向应向上,与磁体的磁场方向相反,应用安培定则可得,线圈内感应电流的方向应为逆时针方向(俯视)。通过实验操作和表格数据分析得出实验结论,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。10.(20分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距l=0.5 m,左端接一电阻R=0.2 Ω,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以v=4 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1)ac棒中感应电动势的大小;(2)通过ac棒中感应电流的大小及方向;(3)运动后3 s到5 s回路中的磁通量的变化量。答案　(1)0.8 V　(2)4 A　由c到a (3)1.6 Wb