2020届高三物理一轮复习 第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律课时作业（含解析）

电磁感应现象 楞次定律一、单项选择题1在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：产生感应电流的条件为：闭合回路内磁通量发生变化线圈绕在磁铁上，磁通量未变，不会产生感应电流，A、B错误往线圈中插入条形磁铁的瞬间，线圈中磁通量发生变化，此时线圈中将产生感应电流，但插入后磁通量不再变化，无感应电流，故到相邻房间观察时无示数，C错误在线圈通电或断电的瞬间，磁通量发生变化，产生感应电流，D正确答案：D2(2017高考江苏卷)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A11B12C14 D41解析：两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场区域的半径一样，则穿过两线圈的磁通量相同，故选项A正确答案：A3如图所示装置，在cdef区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，要求线圈a对桌面的压力大于本身重力，则cdef内的磁感应强度随时间变化的关系可能是() 解析：若a对桌面的压力大于本身重力，则b中的感应电流应增加，由IN知增大，所以只有B图正确答案：B4一个面积为S4102m2、匝数为n100的正方形线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，t0时刻磁场的方向垂直线圈平面向里，则下列判断正确的是()At1 s时线圈中的电流方向发生变化B02 s内线圈中磁通量的变化量为零C12 s内线圈中电流方向为顺时针方向D在第3 s末线圈中的感应电动势等于零解析：根据楞次定律可知，在02 s内，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，在24 s内产生的感应电流方向为逆时针方向，感应电动势大小均为EnnS，所以选项A、D错误，C正确；02 s内线圈中磁通量的变化量为212B0S0.16 Wb，所以选项B错误答案：C5如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是()A有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D有逆时针方向的电流且有扩张的趋势解析：根据右手定则可得，线框A中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，线框B中感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外侧与线框B内侧处产生的磁场方向向外，由左手定则可知线框B有扩张的趋势，故D正确答案：D二、多项选择题6两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左解析：导体棒AB切割磁感线，由右手定则可知回路中感应电流的方向是BACDB，由左手定则知，磁场对导体棒CD的作用力向右，磁场对导体棒AB的作用力向左，故B、D正确答案：BD7如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若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A、D正确答案：AD8(2019山东聊城模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率铜铝闭合开关S的瞬间()A从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C若将环放置在线圈右方，环将向左运动D电池正负极调换后，金属环不能向左弹射解析：线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，选项A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，选项B正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误答案：AB能力题组选择题9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绕环心转动时，导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势，则B的转动情况是()A顺时针加速转动 B顺时针减速转动C逆时针加速转动 D逆时针减速转动解析：由题可知，A中感应电流为顺时针，由楞次定律可知，感应电流的内部磁场向里，由右手螺旋定则可知，引起感应电流的磁场可能为：向外增大或向里减小若原磁场向外，则B中电流应为逆时针，由于B带负电，故B应顺时针转动且转速增大；若原磁场向里，则B中电流应为顺时针，则B应逆时针转动且转速减小；又因为导体环A具有扩展趋势，则B中电流应与A方向相反，即B应顺时针转动且转速增大，A正确答案：A10如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，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：根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可以知道，产生的感应电流方向为顺时针，故选项C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可以知道，产生的感应电流方向为逆时针，故选项D正确答案：D11(2019湖南长沙模拟)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现()A先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C逆时针方向的持续流动的感应电流D顺时针方向的持续流动的感应电流解析：N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针因此线圈中产生的感应电流方向不变由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故A、B、D错误，C正确答案：C12如图所示，和是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒ab和cd用导线连成一个闭合回路当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力下列说法正确的是() A由此可知d端电势高于c端电势B由此可知是S极C由此可知是N极D当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力解析：根据题意及左手定则可知，cd中电流的方向由cd，c端电势高于d端，A错误；ab中电流的方向由ba，对ab应用右手定则可知是N极，是S极，B错误，C正确当cd棒向下运动时，回路中会产生由dc的电流，则ab中电流的方向由ab，根据左手定则可知，ab受的安培力向右，D错误答案：C13(多选)如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁)，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路下列说法正确的是()A闭合开关S时，B中产生与图示方向相同的感应电流B闭合开关S时，B中产生与图示方向相反的感应电流C断开开关S时，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间D断开开关S时，弹簧K立即将衔铁D拉起解析：由题意可知，闭合S后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律及右手螺旋定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流，故A错误，B正确；断开S，回路电流减小，铁芯中磁场减小，由楞次定律及右手螺旋定则可知，线圈B产生图示方向的电流，减缓磁场减小的趋势，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间，故C正确，D错误答案：BC14(多选)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈通过观察图形，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力增大C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈解析：由楞次定律可知，若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针，A错误若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，线圈通过磁场区域更快，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势更大，感应电流更大，安培力也更大，B正确由图知1、2、4、线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，故第3个线圈为不合格线圈，C错误，D正确答案：BD15(多选)如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示下列说法正确的是() A01 s内ab、cd导线互相排斥B12 s内ab、cd导线互相排斥C23 s内ab、cd导线互相排斥D34 s内ab、cd导线互相排斥解析：由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b；由右侧电路及题图乙可以判断，02 s内cd中感应电流方向为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B错误.24 s内cd中感应电流方向为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C、D正确答案：CD8