2020高考物理一轮总复习课时冲关35《电磁感应现象楞次定律》（含解析）人教版 学案

电磁感应现象　楞次定律

 [A级－基础练]

1．(2019·河北邢台质检)下列说法中正确的是(　　 )

A．当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零

B．磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直

C．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

D．洛伦兹力不改变运动电荷的速度

解析：C　[当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不一定为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直，但不一定与直导线方向垂直，故B错误；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误．]

2.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中(　　 )

A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥

B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥

C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引

D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

解析：A　[将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥．]

3．如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是(　　 )

A．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反

B．不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针

C．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针

D．在此过程中感应电流大小不变

解析：B　[金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环匀速拉出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，感应电流的大小也在发生变化，D错误．]

4．如图所示，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FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　 )

A．FT1＞mg，FT2＞mg

B．FT1＜mg，FT2＜mg

C．FT1＞mg，FT2＜mg

D．FT1＜mg，FT2＞mg

解析：A　[金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知FT1＞mg，FT2＞mg，A正确．]

5.如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则(　　 )

A．ab棒不受安培力作用

B．ab棒所受安培力的方向向右

C．ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大

D．螺线管产生的磁场，A端为N极

解析：C　[金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，“阻碍”其运动，选项A、B错误；金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势E＝Blv，感应电流I＝，安培力F＝BIl＝，可见，选项C正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误．]

6．(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是(　　 )

A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a

B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d

C．穿过线框中的磁通量先变大后变小

D．穿过线框中的磁通量先变小后变大

解析：BD　[线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，故B、D正确．]

7．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　 )

A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现

B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现

C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现

D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现

解析：C　[设金属框在位置Ⅰ的磁通量为Φ1，金属框在位置Ⅱ的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|, ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对．]

[B级－能力练]

8．(2019·上海虹口区一模)(多选)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中．闭合开关S的瞬间(　　)

A．A环向左滑动

B．C环向左滑动

C．A环有向外扩展的趋势

D．C环有向内收缩的趋势

解析：AD　[闭合开关S的瞬间，通过A、C环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则可知：A环向左运动，且有收缩的趋势；C环向右运动，有收缩的趋势，故A、D正确，B、C错误．]

9．(多选)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O点．将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力．在圆环从a摆向b的过程中(　　)

A．感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向

B．感应电流方向一直是逆时针

C．安培力方向始终与速度方向相反

D．安培力方向始终沿水平方向

解析：AD　[由楞次定律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，A正确，B错误，根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，C错误，D正确．]

10．(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则下列说法正确的是    (　　)

A．t1时刻，FN>G，P有收缩的趋势

B．t2时刻，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大

C．t3时刻，FN＝G，此时P中无感应电流

D．t4时刻，FN<G，此时穿过P的磁通量最小

解析：AB　[t1时刻，电流增大，由楞次定律的阻碍作用知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势，选项A正确；t2时刻电流不变，线圈无感应电流，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项B正确；t3时刻电流为零，但电流从有到无，穿过线圈的磁通量发生变化，此时P中有感应电流，但磁感应强度为零，FN＝G，选项C错误；t4时刻电流不变，线圈无感应电流，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项D错误．]

11．(2019·山东潍坊一模)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中．发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为(　　)

A．垂直纸面向外　　　　　 B．垂直纸面向里

C．水平向左  D．水平向右

解析：B　[线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；根据楞次定律可知a中电流的方向向下，a、b相互吸引，说明b中电流的方向也是向下，则P1带正电，说明正离子向上偏转，根据左手定则可知P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里，B正确．]

12．(多选)如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　 )

A．A中产生逆时针的感应电流

B．A中产生顺时针的感应电流

C．A具有收缩的趋势

D．A具有扩张的趋势

解析：BD　[由题图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩张的趋势，故C错误，D正确．]

13．(2019·广西桂林中学月考)矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示．磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则(　　 )

A．从0～t1时间内，导线框中电流的方向为a→b→c→d→a

B．从0～t1时间内，导线框中电流越来越小

C．从0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为a→d→c→b→a

D．从0～t2时间内，导线框bc边受到的安培力越来越大

解析：C　[由题图乙可知，0～t2时间内，导线框中磁通量的变化率相同，故0～t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba方向，故A错误，C正确；从0～t1时间内，导线框中磁通量的变化率相同，感应电动势恒定不变，电路中电流大小恒定不变，故B错误；从0～t2时间内，磁场的变化率不变，则电路中电流大小恒定不变，由F＝BIL可知，F与B成正比，即先减小后增大，故D错误．]

14．(多选)图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里．若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动可能是(　　)

A．向左匀速运动

B．向右匀速运动

C．向左匀加速运动

D．向右匀减速运动

解析：CD　[当电流计中有电流通过时，说明左边的电流是从上向下流的，由安培定则可得出此感应电流的磁场方向为从上向下，若ab匀速运动，右边线圈中产生的感应电流是恒定的，则左边线圈中不会产生感应电流，所以A、B错误．若ab向右匀减速运动，右边线圈中的电流产生的磁场是从下向上减小，故穿过左边线圈的磁通量在从上向下减小，该线圈中会产生一个从上向下的磁场，D正确．当ab向左匀加速运动，同样会在左边的线圈中产生一个从上向下的磁场，故C正确．]