2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練29 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）.doc

《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練29 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練29 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）.doc（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 小題狂練 小題是基礎(chǔ)　練小題　提分快 1．[2019江蘇省泰州市黃橋中學(xué)模擬]如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線圈指向紙內(nèi)，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形，且線圈仍處在原平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中(　　) A．線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流 B．線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流 C．線圈中的感應(yīng)電流方向無法判斷 D．線圈中無感應(yīng)電流 答案：A 解析： 周長一定時(shí)，圓形的面積最大．現(xiàn)用外力在四點(diǎn)將線圈拉成正方形，線圈面積變小，磁通量變小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律可知線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A正確． 2．[2019江西省景德鎮(zhèn)模擬](多選)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電流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，下列判斷正確的是(　　) A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的絕緣線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的絕緣線的拉力小于環(huán)的重力 答案：BC 解析：由Φ＝BS知，金屬環(huán)的面積S不變，I增大，B增大，所以金屬環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；由楞次定律得，金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針，B正確；由于環(huán)的上半部分所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于下半部分所在處的，由左手定則可知F安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯(cuò)誤． 3. [2019天津市耀華中學(xué)診斷]如圖所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過導(dǎo)軌平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列過程中，一定能在導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小 B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ同時(shí)也減小 C．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B D．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ(0<θ<90) 答案：A 解析：設(shè)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，若要使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則需使磁通量Φ發(fā)生變化．對(duì)A選項(xiàng)，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確．對(duì)B選項(xiàng)，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯(cuò)誤．對(duì)C選項(xiàng)，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò)誤．對(duì)D選項(xiàng)，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯(cuò)誤．故只有A正確． 4. [2019湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)考試]如圖所示，紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤圓心處固定一個(gè)搖柄，邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與電流表連接起來形成回路．轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．回路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．回路中會(huì)產(chǎn)生大小不變、方向變化的感應(yīng)電流 C．回路中電流的大小和方向都周期性變化，周期為 D．回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進(jìn)電流表 答案：D 解析：圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無數(shù)徑向?qū)w切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑，由右手定則可知，每個(gè)導(dǎo)體的電流方向均從邊緣指向圓心，即回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進(jìn)電流表，A錯(cuò)誤，D正確；銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BL2ω，L為圓盤半徑，B、L、ω不變，則E不變，感應(yīng)電流大小為：I＝，可知電流大小恒定不變，B、C錯(cuò)誤． 5. [2019湖北省武漢調(diào)研]如圖所示，豎直長導(dǎo)線通有恒定電流，一矩形線圈abcd可繞其豎直對(duì)稱軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)線圈繞軸以角速度ω沿逆時(shí)針(沿軸線從上往下看)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．t＝0時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B．0～時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda C．t＝時(shí)，通過線圈的磁通量為零，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零 D．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變一次 答案：B 解析：根據(jù)安培定則可判斷出在題圖圖示位置處線圈中磁通量最大，t＝0時(shí)線圈中磁通量變化率為零，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由安培定則可判斷出線圈中磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，?～(即前)時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90，應(yīng)用楞次定律和安培定則可判斷出線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即abcda，選項(xiàng)B正確；t＝時(shí)，線圈中的磁通量為零，但磁通量變化率最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6. [2019山東省棗莊八中模擬](多選)如圖所示，水平放置的圓形閉合銅線圈沿著固定的條形磁鐵的豎直軸線自由下落．則在它穿過條形磁鐵的過程中(　　) A．線圈中感應(yīng)電流的方向從上向下看先順時(shí)針再逆時(shí)針 B．線圈中感應(yīng)電流方向沒有改變 C．線圈所受的安培力始終為阻力 D．線圈的機(jī)械能增加 答案：AC 解析：線圈靠近磁鐵時(shí)磁通量向上增加，由楞次定律知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流阻礙磁通量的增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線圈所受的安培力向上；同理，線圈遠(yuǎn)離磁鐵時(shí)，線圈產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，安培力向上，所以安培力始終為阻力．安培力對(duì)線圈做負(fù)功，線圈的機(jī)械能減小，A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 7. [2019遼寧省沈陽二十中監(jiān)測(cè)]如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)．當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，下列有關(guān)圓環(huán)的說法正確的是(　　) A．圓環(huán)中產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) B．圓環(huán)中產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．圓環(huán)中產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) D．圓環(huán)中產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì) 答案：C 解析：根據(jù)右手定則，當(dāng)金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，abdca回路中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，abdca回路中的感應(yīng)電流逐漸增大，穿過圓環(huán)的磁通量也逐漸增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)；abdca回路中的感應(yīng)電流I＝，感應(yīng)電流的變化率＝a0，又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度a0＝＝＝逐漸減小，所以感應(yīng)電流的變化率逐漸減小，圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小，C正確． 8．[2019安徽省宿州市時(shí)村中學(xué)檢測(cè)](多選)磁懸浮高速列車在我國上海已正式投入運(yùn)行．如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)，將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方，則(　　) A．在B放入磁場(chǎng)的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失 B．在B放入磁場(chǎng)的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在 C．若A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(俯視) D．若A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(俯視) 答案：BC 解析：當(dāng)將B環(huán)靠近A時(shí)，由于越靠近A，B環(huán)中的磁通量越大，即在該環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；由于圓環(huán)材料是超導(dǎo)，即沒有電阻，所以穩(wěn)定后B環(huán)中的電流不會(huì)變小，且永遠(yuǎn)存在，故A錯(cuò)誤，B正確；圓環(huán)B水平放在磁鐵A上且懸浮在磁鐵A的上方，即相互排斥，說明B環(huán)的下面是N極，故由安培定則可判斷B環(huán)中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向(俯視)，故C正確，D錯(cuò)誤． 9. [2019山東泰安一中模擬]如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)矩形線圈突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 答案：A 解析：當(dāng)矩形線圈突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，根據(jù)左手定則可知，ab邊受的安培力向左，cd邊受的安培力向左，合力的方向向左，A正確． 10. [2019河南省許昌模擬]如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．釋放線框，它由實(shí)線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中(　　) A．線框中感應(yīng)電流方向依次為ACBA→ABCA B．線框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流卻不為零 C．線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上 D．線框做自由落體運(yùn)動(dòng) 答案：B 解析：根據(jù)右手螺旋定則，通電直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向外，下方的垂直紙面向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度?。€框從上向下靠近導(dǎo)線的過程，垂直紙面向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流；穿越導(dǎo)線時(shí)，上方垂直紙面向外的磁場(chǎng)和下方垂直紙面向里的磁場(chǎng)疊加，先是垂直紙面向外的磁通量減小，之后變成垂直紙面向里的磁通量增大，直至最大，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，垂直紙面向里的磁通量變成最大后，線框繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，垂直紙面向里的磁通量減小，這時(shí)的電流方向又變成了順時(shí)針，即感應(yīng)電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA，故A錯(cuò)誤；根據(jù)A中的分析，線框穿越導(dǎo)線時(shí)，始終有感應(yīng)電流存在，故B正確；根據(jù)楞次定律，安培力始終阻礙線框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，故安培力的方向始終向上，線框不可能做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤． 11．[2019江蘇省南京模擬](多選)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖甲所示．在磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示(磁場(chǎng)未畫出)．用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示電流為I1、I2、I3時(shí)，金屬圓環(huán)上很小一段受到的安培力，則(　　) A．I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向 B．I2沿逆時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向 C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心 D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心 答案：AD 解析：在Oa段，磁場(chǎng)垂直紙面向里且均勻增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可判斷圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針的，同理，ab、bc段產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針的，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可判斷Oa、ab、bc段對(duì)應(yīng)金屬圓環(huán)上很小一段受到的安培力的方向，F(xiàn)1、F3方向指向圓心，而F2方向背離圓心向外，C錯(cuò)誤，D正確． 12．[2019安徽省宣城模擬]如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣細(xì)線系住．開始勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，圖線與t軸的交點(diǎn)為t0.I和FT分別表示通過導(dǎo)體棒中的電流和細(xì)線的拉力(不計(jì)電流間的相互作用)．則在t0時(shí)刻(　　) A．I＝0，F(xiàn)T＝0 B．I＝0，F(xiàn)T≠0 C．I≠0，F(xiàn)T＝0 D．I≠0，F(xiàn)T≠0 答案：C 解析：由題圖乙看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化，則穿過回路的磁通量隨時(shí)間也均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路中將產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，所以I≠0.但t0時(shí)刻B＝0，兩棒都不受安培力，故細(xì)線的拉力FT＝0，所以C正確． 13．[2019廣西陸川模擬](多選)如圖甲所示為放在同一水平面內(nèi)的兩個(gè)閉合同心圓形線圈A、B，線圈A中通入如圖乙所示的電流，t＝0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖甲中箭頭所示)，則下列說法中正確的是(　　) A．在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì) B．在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 C．在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流 D．在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈B有收縮的趨勢(shì) 答案：ABD 解析：在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，線圈A中的電流為逆時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外且是增大的，由此可判定線圈B中的電流為順時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線圈A、B中電流方向相反，相互排斥，線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A、B正確；在0～t1時(shí)間段內(nèi)，線圈A中的電流為順時(shí)針方向，產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里且是減小的，線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，線圈A、B相互吸引，線圈B有收縮的趨勢(shì)，C錯(cuò)誤，D正確． 14．[2016江蘇卷](多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音．下列說法正確的有(　　) A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作 B．取走磁體，電吉他將不能正常工作 C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化 答案：BCD 解析：由于銅質(zhì)弦不能被磁化，因此振動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此電吉他不能正常工作．A項(xiàng)錯(cuò)誤；取走磁體，沒有磁場(chǎng)，金屬弦不能被磁化，振動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電吉他不能正常工作，B項(xiàng)正確；增加線圈的匝數(shù)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)增大，C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過程中，線圈中的磁場(chǎng)方向不變，但磁通量一會(huì)兒增大，一會(huì)兒減小，產(chǎn)生的電流方向不斷變化．D項(xiàng)正確． 15．[2019貴陽監(jiān)測(cè)]如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個(gè)絕緣金屬細(xì)圓環(huán)A、B，兩環(huán)重疊部分的面積為圓環(huán)A面積的一半，圓環(huán)B中電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，以圖甲中圓環(huán)B中所示的電流方向?yàn)樨?fù)方向，則A環(huán)中(　　) A．沒有感應(yīng)電流 B．有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D．感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向 答案：B 解析：由于B環(huán)中的電流發(fā)生變化，A環(huán)中的磁通量發(fā)生變化，所以A環(huán)中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律和安培定則知，A環(huán)中的磁通量先垂直紙面向外減少，后垂直紙面向里增多，故A環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確，C、D錯(cuò)誤． 16．[2017北京卷]圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說法正確的是(　　) A．圖1中，A1與L1的電阻值相同 B．圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流 C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同 D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等 答案：C 解析：題圖1中，穩(wěn)定時(shí)通過A1的電流記為I1，通過L1的電流記為IL.S1斷開瞬間，A1突然變亮，可知IL>I1，因此A1和L1電阻不相等，所以A、B錯(cuò)誤；題圖2中，閉合S2時(shí)，由于自感作用，通過L2與A2的電流I2會(huì)逐漸增大，而通過R與A3的電流I3立即變大，因此電流不相等，所以D錯(cuò)誤；由于最終A2與A3亮度相同，所以兩支路電流I相同，根據(jù)部分電路歐姆定律，兩支路電壓U與電流I均相同，所以兩支路電阻相同．由于A2、A3完全相同，故變阻器R與L2的電阻值相同，所以C正確． 課時(shí)測(cè)評(píng) 綜合提能力　課時(shí)練　贏高分 一、選擇題 1．[2018全國卷Ⅰ](多選)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路．將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是(　　) A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向 D．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 答案：AD 解析：根據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)．A對(duì)：開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．B、C錯(cuò)：開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北．D對(duì)：開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流，這時(shí)直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向外，故小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)． 2．[2019浙江五校聯(lián)考]如圖1所示的是工業(yè)上探測(cè)物件表面層內(nèi)部是否存在缺陷的渦流探傷技術(shù)．其原理是用電流線圈使物件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測(cè)線圈測(cè)定渦電流的改變，從而獲得構(gòu)件內(nèi)部是否斷裂及位置的信息．如圖2所示的是一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來的跳環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，將一個(gè)套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)將立刻跳起．關(guān)于對(duì)以上兩個(gè)運(yùn)用實(shí)例理解正確的是(　　) A．渦流探傷技術(shù)運(yùn)用了互感原理，跳環(huán)實(shí)驗(yàn)演示了自感現(xiàn)象 B．能被探測(cè)的物件和實(shí)驗(yàn)所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料 C．以上兩個(gè)案例中的線圈所連接電源都必須是變化的交流電源 D．以上兩個(gè)案例中的線圈所連接電源也可以都是穩(wěn)恒電源 答案：B 解析：渦流探傷技術(shù)運(yùn)用了互感原理，跳環(huán)實(shí)驗(yàn)演示了互感現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；能被探測(cè)的物件和實(shí)驗(yàn)所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料，才能在套環(huán)中形成感應(yīng)電流，B項(xiàng)正確；以上兩個(gè)案例中渦流探傷技術(shù)的線圈必須用交流電源，而跳環(huán)實(shí)驗(yàn)演示所連接電源是直流電源，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．故選B. 3．(多選)如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直徑與磁場(chǎng)寬度相同的圓形金屬線框以一定的初速度斜向上勻速通過磁場(chǎng)．在必要的時(shí)間段內(nèi)施加必要的水平拉力保證其做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) A．金屬線框內(nèi)感應(yīng)電流經(jīng)歷兩次先增大后減小 B．金屬線框內(nèi)感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針方向再沿逆時(shí)針方向 C．拉力方向與速度方向相同 D．拉力方向與速度方向無關(guān) 答案：AD 解析：金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，切割的有效長度先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，金屬線框出磁場(chǎng)的過程中，切割的有效長度也是先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小，方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故金屬線框勻速通過磁場(chǎng)的過程，感應(yīng)電流經(jīng)歷兩次先增大后減小，感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針方向再沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；金屬線框勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合外力為0，根據(jù)左手定則可知，安培力的方向?yàn)樗较蜃?，故拉力方向一定水平向右，與速度方向無關(guān)(容易犯思維定式錯(cuò)誤，誤認(rèn)為拉力方向與速度同向)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確． 4．[2017全國卷Ⅰ] 掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示．無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(　　) 答案：A 解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化．在A圖中，系統(tǒng)震動(dòng)時(shí)，紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng)，在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的震動(dòng)；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無電流產(chǎn)生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 5．[2019河北邯鄲檢測(cè)]圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 答案：B 解析：線圈不是閉合的，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線框的面積增大，穿過線框的磁通量增大，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確；由于直導(dǎo)線在線圈直徑的上方，所以穿過線圈的磁通量等于0，電流增大，線圈的磁通量仍然是0，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線圈整體垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，線圈的磁通量始終最大，沒有發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．[2019河南周口檢測(cè)]如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 答案：B 解析：膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小逐漸增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過圓環(huán)B的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì)，且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以絲線受到的拉力減小，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 7．[2019陜西寶雞檢測(cè)](多選)如圖所示，兩個(gè)條形磁鐵的N極和S極相向水平放置，一豎直放置的矩形線框從兩個(gè)磁極之間正上方自由落下，并從兩磁極中間穿過．下列關(guān)于線框受到的安培力及從右向左看感應(yīng)電流的方向說法正確的是(　　) A．感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針方向，后沿順時(shí)針方向 B．感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向 C．安培力方向一直豎直向上 D．安培力方向先豎直向上，后豎直向下 答案：BC 解析：由題圖可知，磁感線由左指向右，N、S極中間磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，沿豎直方向上下兩側(cè)越來越小，故在線框從高處下落過程中，穿過線框的磁感線方向一直向右，且先增大后減小，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向，故B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流一直阻礙線框與磁極間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故安培力方向一直豎直向上，C正確，D錯(cuò)誤． 8．[2019福建泉州檢測(cè)]水平放置的光滑絕緣桿上掛有兩個(gè)銅環(huán)M和N，通電密繞長螺線管穿過兩環(huán)，如圖所示，螺線管中部區(qū)域的管外磁場(chǎng)可以忽略，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，兩環(huán)將(　　) A．一起向左移動(dòng) B．一起向右移動(dòng) C．相互靠攏 D．相互分離 答案：C 解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，螺線管內(nèi)部、外部的磁場(chǎng)均增加，穿過M、N兩銅環(huán)的水平向右的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，可知兩環(huán)中有相同方向的感應(yīng)電流，同方向電流相互吸引，故兩環(huán)相互靠近，選項(xiàng)C正確． 9．[2019江蘇南通模擬]如圖所示，圓筒形鋁管豎直置于水平桌面上，一磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，穿過鋁管落到水平桌面上，下落過程中磁鐵不與管壁接觸，忽略空氣阻力，則在下落過程中(　　) A．磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng) B．磁鐵的機(jī)械能守恒 C．鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力 D．磁鐵動(dòng)能的增加量大于重力勢(shì)能的減少量 答案：C 解析：磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)的過程中，鋁管的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵受到向上的安培力的阻礙作用，鋁管中產(chǎn)生內(nèi)能，所以磁鐵的機(jī)械能不守恒，磁鐵做的不是自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；磁鐵在整個(gè)下落過程中，由楞次定律可知，鋁管受到的安培力向下，則鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力，選項(xiàng)C正確；磁鐵在整個(gè)下落過程中，除重力做功外，還有安培力做負(fù)功，導(dǎo)致減少的重力勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律可知，磁鐵在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．[2019廣東廣州名校聯(lián)考]如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是(　　) A．線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針方向(俯視)的感應(yīng)電流 B．穿過線圈a的磁通量減小 C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì) D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大 答案：D 解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，螺線管中的電流將增大，使穿過線圈a的磁通量變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向(俯視)的感應(yīng)電流，并且線圈a有縮小和遠(yuǎn)離螺線管的趨勢(shì)，線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤． 二、非選擇題 11．如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ＝37角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T．質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測(cè)得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示．已知導(dǎo)軌間距L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)． (1)桿ab下滑過程中，判斷感應(yīng)電流的方向． (2)求R＝0時(shí)，閉合電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的最大值． (3)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r. 答案：(1)b→a　(2)4 V　(3) kg　2 Ω 解析：(1)由右手定則可知，電流方向?yàn)閎→a(或aMPba)． (2)由題圖可知，當(dāng)R＝0時(shí)，桿的速度穩(wěn)定后，它以2 m/s的速度勻速下滑，此時(shí)電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大值E＝BLv＝4 V. (3)金屬桿下滑的最大速度即為vm. 桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E＝BLvm 由閉合電路的歐姆定律得I＝ 桿達(dá)到最大速度時(shí)，滿足條件 mgsinθ－BIL＝0 解得vm＝(R＋r) 結(jié)合圖象可得 ＝k，k＝1 m/(sΩ) r＝2 m/s 解得m＝ kg，r＝2 Ω. 12．[2019重慶檢測(cè)]如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 垂直紙面向里，寬度為l，上、下邊界與地面平行，下邊界與地面相距l(xiāng).將一個(gè)邊長為l，質(zhì)量為m，總電阻為R的正方形剛性導(dǎo)電線框ABCD置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域上方，線框CD邊與磁場(chǎng)上邊界平行，從高于磁場(chǎng)上邊界h的位置由靜止釋放，h的值能保證AB邊勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域．從AB邊離開磁場(chǎng)到CD邊落到地面所用時(shí)間是AB邊通過磁場(chǎng)時(shí)間的2倍(重力加速度為g)．求： (1)線框通過磁場(chǎng)過程中電流的方向； (2)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??； (3)CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框加速度與h的函數(shù)關(guān)系，分析h在不同情況下加速度的大小和方向，計(jì)算線框通過磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的熱量． 答案：(1)見解析　(2)　(3)見解析 解析：(1)由楞次定律得，線框中電流方向：CD邊在磁場(chǎng)中時(shí)沿D→C→B→A→D方向 AB邊在磁場(chǎng)中時(shí)沿A→B→C→D→A方向 (2)設(shè)線框AB邊在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1，穿過磁場(chǎng)的時(shí)間為t，AB邊切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E1，線框中電流為I1，則 mg＝BI1l E1＝Blv1 I1＝ l＝v1t 根據(jù)題意和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得 l－l＝v1(2t)＋g(2t)2 聯(lián)立解得v1＝2，B＝ (3)設(shè)線框CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度大小為v，加速度大小為a，線框CD邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，線框通過磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的熱量為Q 由動(dòng)能定理得mgh＝mv2－0 解得v＝ E＝Blv I＝ 解得I＝ 由牛頓第二定律得mg－BIl＝ma 解得a＝g 當(dāng)h＝2l時(shí)，a＝0 當(dāng)h>2l時(shí)，加速度大小為g，方向豎直向上 當(dāng)h<2l時(shí)，加速度大小為g，方向豎直向下 根據(jù)能量守恒定律，有Q＝mg(h＋2l)－mv 解得Q＝mgh.