2019-2020年高考物理一轮总复习 9.1电磁感应现象 楞次定律限时规范特训.doc

2019-2020年高考物理一轮总复习 9.1电磁感应现象 楞次定律限时规范特训一、选择题(本题共15小题，每小题6分，共90分)1. xx承德模拟如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A. 向右运动B. 向左运动C. 静止不动D. 不能判定解析：产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字“来拒去留”。磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍导体与磁体间的相对运动，则磁铁和铜环之间有排斥作用，故铜环向右运动，A项正确。答案：A2. xx上海浦东新区调研如图所示，匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为r2的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面。通过该线圈的磁通量为()A. BrB. BrC. NBr D. NBr解析：通过线圈的磁通量BSBr，A错误，B正确；磁通量与线圈的匝数无关，C、D错误。答案：B3. 对于电磁感应现象的理解，下列说法中正确的是()A. 电磁感应现象是由奥斯特发现的B. 电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相同C. 电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D. 电磁感应现象中，感应电流的磁场方向可能与引起感应电流的磁场方向相同，也可能相反解析：电磁感应现象是由法拉第发现的；在电磁感应现象中，感应电流的磁场总阻碍引起感应电流的磁通量的变化，磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，磁通量减少时，两者方向相同。因此，正确选项为D。答案：D4. xx福州模拟甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO旋转，当它们以相同的角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止，若将两环置于磁感应强度为B的大小相同的匀强磁场中，乙环的转轴与磁场方向平行，甲环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断中正确的是()A. 甲环先停 B. 乙环先停C. 两环同时停下 D. 无法判断两环停止的先后解析：两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动，由图可知：甲环的磁通量会发生变化，有感应电流产生，甲环的动能要转化为电能，而乙环中无磁通量的变化，不会产生感应电流，故甲环先停下来，A选项正确。答案：A5. 如图所示为法拉第实验装置示意图，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流()A. 将开关S接通或断开的瞬间B. 开关S接通一段时间之后C. 开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时D. 拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间解析：根据法拉第对产生感应电流的五类概括，A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的条件。而开关S接通一段时间之后，A线圈中电流恒定，不能使B线圈中产生感应电流。答案：B6. (多选)如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中。若因磁场的变化使杆ab向右运动，则磁感应强度()A. 方向向下并减小 B. 方向向下并增大C. 方向向上并增大 D. 方向向上并减小解析：因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab中的感应电流受磁场力的作用向右运动，使得回路的磁通量有增加的趋势，说明原磁场必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向无关，因此选A、D。答案：AD7. (多选)如图所示为地磁场磁感线的示意图。在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，则()A. 若飞机从西往东飞，1比2高B. 若飞机从东往西飞，2比1高C. 若飞机从南往北飞，1比2高D. 若飞机从北往南飞，2比1高解析：我国地处北半球，地磁场有竖直向下的分量，用右手定则判知无论机翼向哪个水平方向切割磁感线，机翼中均产生自右向左的感应电动势，左侧电势高于右侧，故A、C正确。答案：AC8. 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置经过位置到达位置，位置和都很靠近。在这个过程中，线圈中感应电流()A. 沿abcd流动B. 沿dcba流动C. 由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动D. 由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动解析：由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少。线圈从位置到，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置到，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd。故本题答案为A。答案：A9. (多选) 北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是()A. 若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B. 若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C. 若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD. 若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba解析：用楞次定律判断产生的感应电流的方向。线圈向东平动时，ba和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a点电势比b点电势低，A对；同理，线圈向北平动，则a、b电势相等，高于c、d两点电势，B错；以ab为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为abcda，则C对。答案：AC10. (多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()A. 向右做匀速运动 B. 向左做减速运动C. 向右做减速运动 D. 向右做加速运动解析：当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从ba的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对，D错。答案：BC11. (多选) 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A. 感应电流的方向始终是由PQB. 感应电流的方向先是由PQ，后是由QPC. PQ受磁场力的方向垂直杆向左D. PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对；再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项对。答案：BD12. (多选)唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法中正确的是()A. 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B. 该传感器是根据电磁感应原理工作的C. 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D. 膜片振动时，金属线圈会产生感应电流解析：该传感器是根据电磁感应原理工作的，A错误、B正确；膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量发生变化，金属线圈会产生感应电流，C错误、D正确。答案：BD13. 将一金属线圈固定在绝缘盘上，二者共轴，另将一系列的带同种电荷的小球均匀地固定在绝缘盘的外侧，如图所示。当绝缘盘俯视顺时针绕中心轴转动时，在金属线圈中产生俯视逆时针方向的电流。则下列说法中正确的是()A. 小球带负电，绝缘盘减速转动B. 小球带负电，绝缘盘加速转动C. 小球带正电，绝缘盘匀速转动D. 小球带正电，绝缘盘减速转动解析：线圈中产生俯视逆时针方向的感应电流，由安培定则可知感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知可能是线圈中向上的原磁场减弱或向下的原磁场增强的结果，若绝缘盘上的小球带负电，顺时针旋转产生逆时针方向的电流，磁场方向向上，转速减小时，向上的磁场减弱，A正确、B错误；同理可知若圆盘上小球带正电，产生顺时针方向的电流，磁场方向向下，绝缘盘加速转动时，向下的磁场增强，C、D错误。答案：A14. xx吉林长春调研如图所示，导体杆ab、cd放在水平放置的平行导轨上，匀强磁场竖直向上，导体杆与导轨间的动摩擦因数为，如果使导体ab向左做匀速运动，则导体杆cd的运动可能是( )A. 可能向左运动 B. 一定向右运动C. 一定向左运动 D. 不可能静止解析： 当导体杆ab向左匀速运动时，根据右手定则，杆中感应电流方向由b向a，cd中电流方向由c向d，根据左手定则，cd受磁场力方向向左；由于电流大小不确定，cd所受磁场力的大小也不能确定，当cd所受磁场力小于或等于cd所受的最大静摩擦力时，cd静止；当cd所受磁场力大于cd所受的最大静摩擦力时，cd向左运动，A项正确。答案：A15. 将一圆形导线环水平放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn为水平方向，pq为竖直方向。则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是()A. 让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动B. 让圆环在水平面内向右平动C. 让圆环以mn为轴转动D. 让圆环以pq为轴转动解析：根据产生感应电流的条件可知：只需要使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电流。圆环在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据BS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量S0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生。当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动时，圆环相对磁场的正对面积始终为零，因此S0，因而无感应电流产生，A错误；圆环水平向右平动时，同样S0，因而无感应电流产生，B错误；当圆环以mn为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积改变量S仍为零，回路中仍无感应电流，C错误；当圆环以pq为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积发生了改变，回路中产生了感应电流，D正确。答案：D二、非选择题(本题共10分)16. 如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t0时刻，穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B。答案：见解析