高考物理一轮复习 第10章 第1节 课时提能练28　电磁感应现象　楞次定律

这是一份高考物理一轮复习 第10章 第1节 课时提能练28　电磁感应现象　楞次定律，共10页。
1．从1822年至1831年的近十年时间里，英国科学家法拉第心系“磁生电”．在他的研究过程中有两个重要环节：(1)敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想；(2)通过大量实验，将“磁生电”(产生感应电流)的情况概括为五种：变化着的电流、变化着的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体．结合你学过的相关知识，试判断下列说法正确的是( )
A．环节(1)提出“磁生电”思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的启发
B．环节(1)提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象做出合理解释
C．环节(2)中五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”
D．环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”这一条件
C [环节(1)提出“磁生电”是法拉第认为自然界具有对称美，既然电能生磁，磁也一定能生电．麦克斯韦受法拉第的影响提出电磁场理论，A、B错误；环节(2)磁生电产生条件可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”，C正确、D错误．]
2．如图10­1­14所示，一金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是( )
图10­1­14
A．使匀强磁场均匀增大
B．使圆环绕水平轴ab如图转动30°
C．使圆环绕水平轴cd如图转动30°
D．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动
A [由安培定则可知感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，由楞次定律可知通过圆环的磁通量一定是增加的，由Φ＝BScs θ可知，A项正确．]
3．如图10­1­15所示，面积为S的圆环始终与纸面垂直，圆环与轻杆一端相连，轻杆另一端绕垂直纸面的水平轴O转动，当转到A、C、D三位置时(D、C在同一直线上)穿过圆环的磁通量正确的是( )
图10­1­15
A．ΦA＝ΦC＝ΦD＝BS
B．ΦA＝ΦC＝ΦD＝BScs α
C．ΦA＝ΦC＝BScs α，ΦD＝－BScs α
D．ΦA＝ΦD＝BSsin α，ΦC＝－BSsin α
C [由题图可知圆环所在的三个位置投影到垂直于磁场方向上的面积均为cs α，磁感线穿过A、C位置的圆环时方向是相同的，磁感线穿过D位置的圆环时与穿过A、C位置的圆环时方向是相反的，则ΦD与ΦA的符号应相反．]
4．(2017·汕头一模)如图10­1­16，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环，螺线管与电源、开关组成电路，不计铜环与铁芯之间摩擦阻力，下面说法正确的是( )
图10­1­16
A．闭合开关，螺线管右端为N极
B．闭合开关瞬间，铜环会向右运动
C．闭合开关瞬间，铜环会向左运动
D．闭合开关瞬间，铜环仍保持不动
B [闭合开关，根据右手螺旋定则可知，螺线管右端为S极，故A错误；开关闭合瞬间，线圈产生的磁场变化，穿过铜环的磁通量变大，根据楞次定律，铜环会向右运动，从而阻碍磁通量的增大，故B正确，C、D错误．]
5．(多选)如图10­1­17所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R.当线框向右运动时，下面说法正确的是( )
【导学号：92492364】
图10­1­17
A．R中无电流
B．R中有电流，方向为E→M
C．ab中无电流
D．ab中有电流，方向为b→a
BD [由于线框向右运动，所以ab两端和dc两端存在着相同大小的电势差，ab中有电流，方向为b→a，cd中也有电流，方向为c→d，回路内有电流，R中电流方向为E→M，B、D正确，A、C错误．]
6．如图10­1­18所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )
图10­1­18
A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转
B [据楞次定律的推论“增反减同”，b环中产生顺时针方向的感应电流，说明a中原电流可能顺时针减少，也可能逆时针增加，但b环有收缩的趋势，说明a环中的电流应与b环中的电流同向，同向电流相互吸引，才能使b环收缩，故a环中的电流只能是顺时针减少，因此带正电的a环只能顺时针减速旋转，B正确．]
7．(多选)如图10­1­19所示，水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接，并可一同绕圆盘中心轴线自由转动．a接线柱通过导线与金属杆连通，b接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好，方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆盘，则( )
【导学号：92492365】
图10­1­19
A．若使圆盘沿图示方向转动，b接线柱电势高、a按线柱电势低
B．若使圆盘沿图示方向转动，a接线柱电势高、b接线柱电势低
C．若使a接电源正极、b接电源负极，圆盘将沿图示方向转动
D．若使b接电源正极、a接电源负极，圆盘将沿图示方向转动
BC [若使圆盘沿图示方向转动，根据右手定则，切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流从低电势流到高电势，a接线柱电势高，b接线柱电势低，选项A错误，选项B正确；若a接电源正极、b接电源负极，根据左手定则，圆盘在安培力作用下将沿图示方向转动，选项C正确；若b接电源正极、a接电源负极，根据左手定则，圆盘在安培力作用下将沿与图示方向相反方向转动，选项D错误．]
8．(2014·广东高考)如图10­1­20所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )
图10­1­20
A．在P和Q中都做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．在P中的下落时间比在Q中的长
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
C [小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．]
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9．如图10­1­21所示，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．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( )
图10­1­21
A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
B [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，金属环B内磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项B正确．]
10．如图10­1­22所示，导线框abcd与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是( )
【导学号：92492366】
图10­1­22
A．先abcd，后dcba，再abcd
B．始终dcba
C．先dcba，后abcd，再dcba
D．先abcd，后dcba
C [由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律可知：感应电流方向为dcba；当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量变小，则感应电流方向为abcd；当继续向右运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcd；当远离导线时，由楞次定律可知，感应电流方向为dcba，故C正确．]
11．如图10­1­23所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( )
图10­1­23
A．感应电流方向先逆时针后顺时针
B．感应电流的方向一直是逆时针
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
D [圆环从位置a无初速释放，在到达磁场分界线之前，穿过圆环向里的磁感线条数增加，根据楞次定律可知，圆环内感应电流的方向为逆时针，圆环经过磁场分界线之时，穿过圆环向里的磁感线条数减少，根据楞次定律可知，圆环内感应电流的方向为顺时针；圆环通过磁场分界线之后，穿过圆环向外的磁感线条数减少，根据楞次定律可知，圆环内感应电流的方向为逆时针；因磁场在竖直方向分布均匀，圆环所受竖直方向的安培力平衡，故总的安培力沿水平方向．综上所述，正确选项为D.]
12．如图10­1­24所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( )
【导学号：92492367】
图10­1­24
A．有感应电流，且B被A吸引
B．无感应电流
C．可能有，也可能没有感应电流
D．有感应电流，且B被A排斥
D [MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁感应强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥．故D正确．]
13．(多选)如图10­1­25是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》．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( )
图10­1­25
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
AB [P向右摆动的过程中，线圈P平面内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向，所以A项正确；根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针，根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动，所以B项正确，C项错误；若用手左右摆动Q，线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈P中会有感应电流通过，在磁场中会受到安培力，所以D项错误．]
14．如图10­1­26所示，质量为m的金属圆环用绝缘细线悬挂起来，金属圆环有一半处于边界水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于细线拉力的大小，下列说法中正确的是( )
图10­1­26
A．大于圆环重力mg，并逐渐减小
B．始终等于圆环重力mg
C．小于圆环重力mg，并保持恒定
D．大于圆环重力mg，并保持恒定
A [磁感应强度减小，磁通量减小，线圈中产生顺时针方向的电流，根据左手定则，线圈受到向下的安培力，磁感应强度均匀减小，线圈中产生大小不变的电流，但因为磁感应强度B在减小，所以安培力F＝BIl也在减小；由T＝mg＋F安可知细线的拉力大于圆环的重力，并且逐渐减小，选项A正确．]
15．(多选)图10­1­27中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图10­1­27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( )
【导学号：92492368】
图10­1­27
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
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，由右手螺旋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通量在从下向上减小，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．]
16．(多选)(2017·重庆模拟)如图10­1­28，M、N为两个有一定质量的载流超导线圈，M放置在水平桌面上，N悬停于M正上方．若重力加速度增大，使得N向下运动，则下列说法正确的是( )
图10­1­28
A．线圈M和N中的电流绕行方向相反
B．线圈N受到的作用力减小
C．线圈M中的电流增大
D．线圈M对桌面正压力减小
AC [根据题述情境，M、N两个线圈相互排斥，由同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可知线圈M和N中电流绕行方向相反，选项A正确．若重力加速度增大，使得N向下运动，穿过M的磁通量增大，M中将产生与N中电流方向相反的感应电流，使得线圈M中的电流增大，二者之间的排斥力增大，线圈N受到的作用力增大，线圈M对桌面的正压力增大，选项B、D错误，C正确．]