(江苏版)2019届高考物理一轮复习课时检测31《 电磁感应现象 楞次定律》(含解析)

课时跟踪检测（三十一）  电磁感应现象  楞次定律

对点训练：对电磁感应现象的理解和判断

1．[多选]如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流，则线框的运动情况应该是(　　)

A．向右平动(ad边还没有进入磁场)

B．向上平动(ab边还没有离开磁场)

C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)

D．以ab边为轴转动(转角不超过90°)

解析：选AD　选项A和D所描述的情况中，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大，D情况下S减小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流。故选A、D。

2．(2018·浏阳三中月考)法拉第是十九世纪电磁学领域中伟大的科学家，下列有关法拉第在电磁学领域的贡献，不正确的是(　　)

A．法拉第是电磁学的奠基者，他首先提出了场的概念

B．法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的

C．法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同，感应电流并不是与原电流有关，而是与原电流的变化有关

D．法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法，即：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化

解析：选D　法拉第是电磁学的奠基者，他首先提出了场的概念，选项A正确；法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的，选项B正确； 法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同，感应电流并不是与原电流有关，而是与原电流的变化有关，选项C正确；楞次通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法，即：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化，选项D错误。

3．(2018·宿迁中学月考)某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下(　　)

A．当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏

B．当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏

C．当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转

D．当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏

解析：选B　开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏，则当磁通量增大时，指针左偏；若磁通量减小时，则右偏；当线圈A拔出，或线圈A中的铁芯拔出时，均导致磁通量减小，因此电流计指针向右偏，故A错误，B正确；滑动变阻器的滑片匀速滑动，穿过线圈的磁通量发生变化，电流计指针要发生偏转，故C错误；当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，电阻减小，则电流增大，导致磁通量增大，因此灵敏电流计的指针向左偏，故D错误。

对点训练：应用楞次定律判断感应电流的方向

4．(2016·海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若(　　)

A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向

B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向

C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向

D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向

解析：选D　当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项A、B错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，环上产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，环上产生逆时针方向的感应电流，故选项D正确。

5．(2018·淮安模拟)如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)(　　)

A．沿顺时针方向

B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C．沿逆时针方向

D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

解析：选C　条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向。故C正确，A、B、D错误。

6．(2018·苏州一模)下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　)

解析：选A　ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c，则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。

7.如图所示，在条形磁铁N极附近，将闭合线圈abcd由位置Ⅰ经位置Ⅱ平移至位置Ⅲ，线圈中感应电流的方向(　　)

A．始终沿abcd方向

B．始终沿adcb方向

C．先沿abcd方向，后沿adcb方向

D．先沿adcb方向，后沿abcd方向

解析：选B　线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，向上穿过线圈的磁通量减小，则产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知，感应电流的方向为adcb；线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，线圈内向下穿过的磁通量增加，则也会产生感应电流，根据楞次定律感应电流的磁场向上，则感应电流的方向为adcb。

对点训练：三定则、一定律的综合应用

8.[多选](2018·连云港模拟)如图所示，一根长导线弯曲成“∏”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内。在电流I增大的过程中，下列判断正确的是(　　)

A．金属环中无感应电流产生

B．金属环中有逆时针方向的感应电流

C．悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力

D．悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力

解析：选BC　Φ＝BS，S不变，I增大，B增大，所以有感应电流产生，A错误。由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，B正确。由圆的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，I方向向左，B垂直纸面向里，F安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正确，D错误。

9.(2018·徐州期中)如图所示，平行导轨电阻忽略不计，要使悬挂着的金属环P能产生方向如图所示的感应电流，则金属棒ab的运动应是(　　)

A．向右匀速运动

B．向左匀速运动

C．向左减速运动

D．向右减速运动

解析：选D　当ab向右匀速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势恒定，感应电流恒定，螺线管产生的磁场恒定，则由楞次定律判断可知，金属环不产生电流，故A错误；同理，B错误；当ab向左减速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由a→b的感应电流，感应电动势减小，感应电流减小，螺线管产生的方向向左的磁场减弱，则由楞次定律判断可知，金属环产生与图示方向相反的电流，故C错误；当ab向右减速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势减小，感应电流减小，螺线管产生方向向右的减小的磁场，则由楞次定律判断可知，金属环产生与图示方向相同的电流，故D正确。

10．[多选]如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)

A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点

B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势

C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点

D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

解析：选BD　当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流。故A错误，B正确。当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向。又由E＝BLv可知ab金属棒两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针(从下向上看)，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从d沿外电路(即电阻R)流向c，所以d点电势高于c点。故C错误，D正确。

11.(2018·无锡期末)一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是(　　)

A．始终由a流向b

B．始终由b流向a

C．先由a流向b，再由b流向a

D．先由b流向a，再由a流向b

解析：选D　条形磁铁的N极自右向左穿过闭合线圈，从而使得线圈向左的磁通量先增大后减小，根据楞次定律，则感应电流的磁场先向右，后向左，再由右手螺旋定则可得，感应电流方向先由b流向a，再由a流向b，故D正确，A、B、C错误。

对点训练：利用楞次定律的推论速解电磁感应问题

12．[多选](2018·镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝。则合上开关S的瞬间(　　)

A．从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流

B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C．若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射

D．电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射

解析：选BCD　闭合开关S的瞬间，金属环中向右的磁场磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率ρ铜<ρ铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，B正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关S的瞬间，环将向右弹射，C正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，D正确。

13．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N，则(　　)

A．t1时刻，N＞G，P有扩张的趋势

B．t2时刻，N＝G，P有收缩的趋势

C．t3时刻，N＝G，此时P中有感应电流

D．t4时刻，N＜G，此时穿过P的磁通量最小

解析：选C　当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和面积收缩的趋势，即N＞G，P有缩小的趋势，故A错误；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t2时刻N＝G，此时线圈P没有收缩的趋势，故B错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流，由于t3时刻螺线管中电流为零，所以P与螺线管之间没有作用力，N＝G，故C正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t4时刻N＝G，故D错误。

14.(2018·镇江质检)条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁中央位置正上方的某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是(　　)

A．给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力

B．释放圆环，圆环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大

C．释放圆环，下落过程中圆环的机械能不守恒

D．给磁铁水平向右的初速度，磁铁在向右运动的过程中做减速运动

解析：选D　给磁铁水平向右的初速度，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流将阻碍圆环与磁铁之间的相对运动，所以圆环将受到向右的磁场力，磁铁受向左的作用力，故磁铁将做减速运动，故A错误，D正确；释放圆环，圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，穿过圆环的磁通量不变，没有感应电流产生，故相互间没有作用力，故磁铁对桌面的压力不变，圆环下落时机械能守恒，故B、C错误。

考点综合训练

15.[多选]如图所示，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是(　　)

A．圆环L有收缩趋势

B．圆环L有扩张趋势

C．圆环内产生的感应电流变小

D．圆环内产生的感应电流不变

解析：选AC　由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。故A、C正确。

16.(2018·苏州模拟)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，导线中通过图示方向的恒定电流，线框从实线位置由静止释放，在线框的运动过程中(　　)

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：选C　根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，在下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了顺时针；由上分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故A、B错误。根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，故C正确。根据能量守恒定律，线框从实线位置由静止释放过程中，减小的重力势能，除增加其动能外，还产生电能，从而转化为热量，故D错误。