【綠色通道】2020高考物理第九章電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律練習(xí) 新人教版

《【綠色通道】2020高考物理第九章電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律練習(xí) 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【綠色通道】2020高考物理第九章電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律練習(xí) 新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第9章 第1課時必考內(nèi)容 1．(2020·福州模擬)著名物理學(xué)家費曼曾設(shè)計過一個實驗，如圖所示．在一塊絕緣板上中部安一個線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個裝置支撐起來．忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，下列關(guān)于圓盤的說法中正確的是(　　) A．圓盤將逆時針轉(zhuǎn)動 B．圓盤將順時針轉(zhuǎn)動 C．圓盤不會轉(zhuǎn)動 D．無法確定圓盤是否會動 答案：A 解析：瞬間增強(qiáng)的磁場會在周圍產(chǎn)生一個順時針的電場，負(fù)電荷受到逆時針方向的電場力，帶動圓盤逆時針轉(zhuǎn)動． 2．(2020·臨沂模擬)直導(dǎo)線ab放在如圖所示的水平導(dǎo)體框架上，構(gòu)成一個閉合回路．長直導(dǎo)線cd和框架處在同一個平

2、面內(nèi)，且cd和ab平行，當(dāng)cd中通有電流時，發(fā)現(xiàn)ab向左滑動．關(guān)于cd中的電流下列說法正確的是(　　) A．電流肯定在增大，不論電流是什么方向 B．電流肯定在減小，不論電流是什么方向 C．電流大小恒定，方向由c到d D．電流大小恒定，方向由d到c 答案：B 解析：ab向左滑動，說明通過回路的磁通量在減小，通過回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱，通過cd的電流在減小，與電流方向無關(guān)． 3．如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成如圖所示形狀，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列敘述正確的是(　　) A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有順

3、時針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線中的張力不變 D．金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài) 答案：D 解析：導(dǎo)線中的電流在金屬環(huán)C內(nèi)產(chǎn)生的合磁通量向里，故電流I增大的過程中，金屬環(huán)C中的磁通量向里增大，由安培定則及楞次定律知金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流，故A、B選項錯；由對稱性及左手定則知金屬環(huán)受到了豎直向下的安培力的作用且隨著電流I增大而增大，金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)，故C項錯，D項正確． 4．(2020·濟(jì)南模擬)如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上，棒ab與框架接觸良好．從某一時刻開始，給這個空間施加一個斜向上的勻強(qiáng)磁場，并且磁場均勻增加，ab棒仍靜止，在磁場

4、均勻增加的過程中，關(guān)于ab棒受到的摩擦力，下列說法正確的是(　　) A．摩擦力大小不變，方向向右 B．摩擦力變大，方向向右 C．摩擦力變大，方向向左 D．摩擦力變小，方向向左 答案：B 解析：本題考查電磁感應(yīng)定律和平衡條件．由法拉第電磁感應(yīng)定律，ab中產(chǎn)生的電流的大小恒定，方向由b到a，由左手定則，ab受到的安培力方向向左下方，F(xiàn)＝BIL，由于B均勻變大，F(xiàn)變大，F(xiàn)的水平分量Fx變大，靜摩擦力Ff＝Fx變大，方向向右，B正確，本題難度中等． 5．如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳

5、送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是(　　) A．若線圈閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動 B．若線圈不閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動 C．從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈 D．從圖中可以看出，第4個線圈是不合格線圈 答案：AC 解析：若線圈閉合進(jìn)入磁場時，由于產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對傳送帶向后滑動，故A對；若線圈不閉合，進(jìn)入磁場后，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對傳送帶不發(fā)生滑動，B錯；從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈，C對． 6．

6、如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2L的正方形abcd中，在這個正方形的同一平面內(nèi)，有一電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)體線圈ABCD，以速度v勻速通過磁場．從BC邊進(jìn)入磁場開始計時，試回答下列問題： (1)穿過線圈的磁通量Φ隨時間t如何變化，并作出磁通量隨時間變化的圖象． (2)線圈中有無感應(yīng)電流，若有，請判斷出感應(yīng)電流的方向． 答案：(1)如解析圖所示 (2)線框在第一段時間內(nèi)的感應(yīng)電流方向為逆時針； 第三階段的感應(yīng)電流方向為順時針；在第二時間段里無感應(yīng)電流． 解析：由于本題中線圈的速度不變，可根據(jù)題意把整個過程從時間上分成三段即0～L/v(BC邊進(jìn)磁場到AD邊進(jìn)磁場

7、)、L/v～2L/v(整個線圈都在磁場中)、2L/v～3L/v(BC邊出磁場到AD邊出磁場)三個時間段，根據(jù)磁通量的公式Φ＝B·S可知，線圈的磁通量在第一段時間內(nèi)從零均勻增大到最大值，然后在第二段時間內(nèi)磁通量保持最大值不變，在第三時間段內(nèi)均勻減小直到零．(如圖所示) 由法拉第電磁感應(yīng)定律可以知道只有通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化才有感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，所以在第一時間段和第三時間段才有感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，且由楞次定律可知，第一段時間內(nèi)的感應(yīng)電流方向為逆時針；第三階段的感應(yīng)電流方向為順時針；在第二時間段里無感應(yīng)電流． 7．繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、開

8、關(guān)相連，如圖所示．線圈上端與電源正極相連，閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．若保持開關(guān)閉合，則(　　) A．鋁環(huán)不斷升高 B．鋁環(huán)停留在某一高度 C．鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落 D．如果電源的正、負(fù)極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變 答案：CD 解析：開關(guān)閉合瞬間，鋁環(huán)中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到安培力作用使鋁環(huán)運動，運動的效果阻礙磁通量的變化，所以鋁環(huán)向上跳起，開關(guān)閉合后，線圈周圍的磁場恒定，則鋁環(huán)將回落，所以A、B兩項錯誤，C項正確；當(dāng)電源的正負(fù)極對調(diào)后現(xiàn)象同上，D項正確． 8．如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面

9、向里，導(dǎo)體棒的電阻可忽略．當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是(　　) A．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a B．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a C．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b D．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b 答案：B 解析：由楞次定律可知，當(dāng)磁場開始增強(qiáng)時，線圈平面轉(zhuǎn)動的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁場間的夾角越小時，通過的磁通量越小，所以線圈平面將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動． 9．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～時間內(nèi)，長直導(dǎo)線中

10、電流向上，則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是(　　) A．0～T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．0～T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向 C．0～T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左 D．0～時間內(nèi)線框受安培力的合力向右，～T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左 答案：A 解析：0～時間內(nèi)，電流i在減小，閉合線框內(nèi)的磁通量必然在減小，由楞次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向，而且0～時間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向左；同理，可以判斷在～T時間內(nèi)，電流i在反向增大，閉合線框內(nèi)的磁通量必然在增大，由楞次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向也為順時針方向，故A項對B項錯；

11、而且～T時間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向右，C、D錯誤． 10．(2020·試題調(diào)研)某研究性學(xué)習(xí)小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律時，設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗：如圖，矩形金屬線圈放置在水平薄玻璃板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，相對固定，四個磁極之間的距離相等．當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈位置時，線圈靜止不動，那么線圈所受摩擦力的方向是(　　) A．先向左，后向右 B．先向左，后向右，再向左 C．一直向右 D．一直向左 答案：D 解析：根據(jù)楞次定律的推廣意義，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場會阻礙原來磁通量變化，線圈相對磁鐵“來拒去留”，即當(dāng)磁鐵靠近時它們互相排斥，線圈受到向右的斥力，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時，線

12、圈受到向右的引力，線圈靜止不動，故線圈受到玻璃板對它的靜摩擦力方向始終向左． 11．如圖所示，在水平地面下埋著一條沿東西方向通有恒定電流的水平直導(dǎo)線．現(xiàn)用一串有靈敏電流計的閉合圓形檢測線圈檢測此通電直導(dǎo)線的位置．若不考慮地磁場的影響，檢測線圈在水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的北邊移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的南邊的過程中，俯視檢測線圈．下列說法正確的是(　　) A．線圈中感應(yīng)電流的方向先順時針后逆時針 B．線圈中感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針，然后再逆時針 C．線圈在導(dǎo)線正上方時，穿過線圈的磁通量為零 D．線圈在導(dǎo)線正上方時，線圈中的電流為零 答案：BC 解析：由地下通電直導(dǎo)線的電流方向和右手

13、螺旋定則可判斷出周圍的磁感線分布，左側(cè)水平地面磁場方向向下，右側(cè)水平地面磁場方向向上，則檢測線圈從左向右運動過程中，磁通量先增大后減小為零，再增大，最后再減??；由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針，然后再逆時針，線圈在導(dǎo)線正上方時，穿過線圈的磁通量為零，選項B、C正確． 12．2020年9月25日，我國“神舟七號”載人飛船發(fā)射成功，在離地面大約200 km的太空運行．假設(shè)載人艙中有一邊長為50 cm的正方形導(dǎo)線框，在宇航員操作下由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝4×10－5 T，方向如圖所示． (1)該過程中磁通量的改變量是多少？ (2)該過程線框中有無感應(yīng)電

14、流？設(shè)線框電阻為R＝0.1 Ω，若有電流則通過線框的電量是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 答案：(1)1.4×10－5 Wb　(2)1.4×10－4 C 解析：(1)設(shè)線框在水平位置時法線n方向豎直向上，穿過線框的磁通量Φ1＝BScos 53°＝6.0×10－6 Wb 當(dāng)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，線框平面的法線方向水平向右，與磁感線夾角θ＝143°，穿過線框的磁通量 Φ2＝BScos 143°＝－8.0×10－6 Wb 該過程磁通量的改變量大小ΔΦ＝Φ1－Φ2＝1.4×10－5 Wb (2)因為該過程穿過閉合線框的磁通量發(fā)生了變化，所以一定有感應(yīng)電流． 根據(jù)電

15、磁感應(yīng)定律得， ＝＝ 通過的電量為q＝·Δt＝＝1.4×10－4 C. 13．(2020·浙江理綜)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示．有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為q的靜止微粒．則以下說法正確的是(　　) A．第2秒內(nèi)上極板為正極 B．第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極 C．第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢? D．第2秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為0.2πr2/d 答案：A 解析：由B-t圖象知第2 s

16、內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均勻減小，方向向內(nèi)，第3 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均勻增大，方向向外，由楞次定律和安培定則知圓環(huán)內(nèi)的電流為順時針方向，所以下極板為負(fù)，上極板為正，A正確，B錯；第1 s內(nèi)B均勻增加，極板間電場方向與第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)電場方向相反，第1 s內(nèi)電荷q從靜止做勻加速直線運動，第2 s內(nèi)做勻減速直線運動，加速度大小不變，所以第2 s末微粒不會回到原來位置，C錯；第2 s內(nèi)感應(yīng)電動勢大小U＝＝0.1 πr2，電場強(qiáng)度E的大小E＝＝，D錯． 14．(2020·浙江理綜)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)

17、細(xì)桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是(　　) A．a(chǎn)→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d 答案：B 解析：線框從右側(cè)開始由靜止釋放，穿過線框平面的磁通量逐漸減小，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d；過O點縱軸繼續(xù)向左擺動過程中．穿過線框平面的磁通量逐漸增大，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向仍為d→c→b→a→d，故B選項正確．