2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 基礎(chǔ)課1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律學(xué)案.doc

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基礎(chǔ)課1　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 [高考導(dǎo)航] 考點(diǎn)內(nèi)容 要求 高考(全國卷)三年命題情況對(duì)照分析 2015 2016 2017 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 Ⅰ Ⅰ卷T19：楞次定律、渦流 Ⅱ卷T15：轉(zhuǎn)動(dòng)切割和電路綜合 Ⅰ卷T24：電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅱ卷T20：轉(zhuǎn)動(dòng)切割和電路綜合 T24：電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅲ卷T25：電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅰ卷T18：電磁感應(yīng)現(xiàn)象與阻尼 Ⅱ卷T20：法拉第電磁感應(yīng)定律、E－t圖象 Ⅲ卷T15：楞次定律、安培定則 磁通量 Ⅰ 法拉第電磁感應(yīng)定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感、渦流 Ⅰ 知識(shí)排查 磁通量 1.磁通量 (1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的面積S的乘積。 (2)公式：Φ＝BS(B⊥S)；單位：韋伯(Wb)。 (3)矢標(biāo)性：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)。 2.磁通量的變化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 3.磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)：磁通量的變化量與所用時(shí)間的比值，即，與線圈的匝數(shù)無關(guān)。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)閉合電路；(2)磁通量發(fā)生變化。 感應(yīng)電流的方向 圖1 1.楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2.右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線穿入掌心，右手拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)其余四指指向就是感應(yīng)電流的方向。適用于導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。 小題速練 1.思考判斷 (1)磁通量是矢量，有正、負(fù)之分。(　　) (2)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。(　　) (3)感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反。(　　) (4)電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4) 2.[人教版選修3－2P14T6改編](多選)如圖2所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(　　) 圖2 A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) C.磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流 D.磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流 答案　BD 　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷 常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況 1.[人教版選修3－2P7T1改編]如圖3所示的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框。在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖3 A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運(yùn)動(dòng) B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運(yùn)動(dòng) C.如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng) D.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng) 答案　C 2.(2017江蘇單科，1)如圖4所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為(　　) 圖4 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 解析　兩個(gè)線圈的半徑雖然不同，但是線圈內(nèi)的勻強(qiáng)磁場的半徑一樣，則穿過兩線圈的磁通量相同，故選項(xiàng)A正確。 答案　A 3.現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖5所示連接。下列說法正確的是(　　) 圖5 A.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B.線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C.開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度 D.開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn) 解析　線圈A插入或拔出，都將造成線圈B處磁場的變化，因此線圈B處的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確；開關(guān)閉合和斷開均能引起線圈B中磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑片P，線圈B中磁通變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案　A 4.(多選)如圖6所示，矩形線框abcd由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是(　　) 圖6 A.向右平動(dòng)(ad邊還沒有進(jìn)入磁場) B.向上平動(dòng)(ab邊還沒有離開磁場) C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場) D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過90) 解析　選項(xiàng)A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案　AD 電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷流程 (1)確定研究的閉合回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定其磁通量Φ。 　楞次定律的理解及應(yīng)用 楞次定律中“阻礙”的含義 1.(2018綿陽市一診)大小不等的兩導(dǎo)電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面，Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi)。在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時(shí)間均勻增強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場B，則(　　) 圖7 A.Q環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.Q環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.P環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D.P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 解析　由楞次定律可知P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，Q環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 2.為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖8甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面磁場垂直地面向里(如圖乙)，則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向(　　) 圖8 A.始終沿逆時(shí)針方向 B.先沿逆時(shí)針，再沿順時(shí)針方向 C.先沿順時(shí)針，再沿逆時(shí)針方向 D.始終沿順時(shí)針方向 答案　B 3.(2017全國卷Ⅲ，15)如圖9，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　) 圖9 A.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 B.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 C.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 D.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 解析　金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反，則穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 答案　D 判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法 方法一　用楞次定律判斷(“四步法”) 方法二　用右手定則判斷 該方法適用于閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向： (1)掌心——磁感線垂直穿入； (2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向； (3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。　　　　　　 　楞次定律推論的應(yīng)用 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，列表說明如下： 內(nèi)容 例證 阻礙原磁通量變化—“增反減同” 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留” 使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)” 阻礙原電流的變化——“增反減同” 1.如圖10所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過程中，線圈ab將 (　　) 圖10 A.靜止不動(dòng) B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向 解析　題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過程中，電路的電流是增大的，兩個(gè)電磁鐵之間的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的，穿過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的，線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)，顯然只有順時(shí)針方向的運(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小。 答案　B 2.(2018廣東廣州名校聯(lián)考)如圖11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(　　) 圖11 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 D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大 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，線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大，故選項(xiàng)D正確，A、C錯(cuò)誤。 答案　D 3.(2018重慶一中模擬)如圖12所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是(　　) 圖12 A.FN先大于mg，后小于mg B.FN一直大于mg C.Ff先向左，后向右 D.線圈中的電流方向始終不變 解析　當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到磁鐵的安培力作用，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對(duì)桌面的壓力增大，即FN大于mg，線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對(duì)桌面的壓力減小，即FN小于mg，線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知，F(xiàn)N先大于mg，后小于mg，F(xiàn)f始終向左，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，A正確；當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過線圈向下的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時(shí)針方向；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時(shí)針方向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　A 　“三個(gè)定則與一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用 1.“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有力的作用 左手定則 電磁 感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 2.三定則一定律的應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力時(shí)，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 1.(多選)如圖13所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(　　) 圖13 A.向右做勻速運(yùn)動(dòng) B.向左做減速運(yùn)動(dòng) C.向右做減速運(yùn)動(dòng) D.向右做加速運(yùn)動(dòng) 解析　當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b―→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流 (從右向左看)且被螺線管吸引，選項(xiàng)B正確；同理可判定選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 答案　BC 2.(2018聊城模擬)(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖14所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時(shí)，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，且電阻率ρ銅<ρ鋁。閉合開關(guān)S的瞬間(　　) 圖14 A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向 B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C.若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng) D.電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 解析　線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向?yàn)橄蜃?，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)看為順時(shí)針，選項(xiàng)A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項(xiàng)B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB 楞次定律的應(yīng)用 [題源：人教版選修3－2P8T3] 如圖4.2－10所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圈由位置1穿過虛線框運(yùn)動(dòng)到位置2。線圈在運(yùn)動(dòng)過程中什么時(shí)候有感應(yīng)電流，什么時(shí)候沒有感應(yīng)電流？為什么？ 圖4.2－10 拓展1　如上題圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圈由位置1穿過虛線框運(yùn)動(dòng)到位置2。線圈在運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力情況的判斷正確的是(　　) A.線框從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場的過程中，不受安培力作用 B.線框從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場的過程中，受安培力作用，且方向水平向左 C.線框完全進(jìn)入磁場到剛要出磁場的過程中，受安培力的作用，且方向水平向左 D.線框在離開磁場到剛好完全離開的過程中，受安培力的作用，方向水平向右 答案　B 拓展2　(多選)如圖15所示，虛線矩形abcd為勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是(　　) 圖15 答案　AD 拓展3　(2017全國卷Ⅰ，18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測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，并施加磁場來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖16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；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(　　) 圖16 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。 答案　A 活頁作業(yè) (時(shí)間：30分鐘) A級(jí)：保分練 1.如圖所示的現(xiàn)象中涉及電磁感應(yīng)的是(　　) 答案　B 2.(2018長沙模擬)(多選)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運(yùn)行數(shù)年。如圖1所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導(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的上方空中，則(　　) 圖1 A.在B放入磁場的過程中，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(從上往下看) 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(從上往下看) 解析　在B放入磁場的過程中，穿過B的磁通量增加，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，因?yàn)锽是超導(dǎo)體，沒有電阻，所以感應(yīng)電流不會(huì)消失，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷B中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 答案　BC 3.(多選)一個(gè)水平固定的金屬大圓環(huán)A，通有恒定的電流，方向如圖2所示，現(xiàn)有一小金屬環(huán)B自A環(huán)上方落下并穿過A環(huán)，B環(huán)在下落過程中始終保持水平，并與A環(huán)共軸，那么在B環(huán)下落過程中(　　) 圖2 A.B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反 B.B環(huán)中感應(yīng)電流方向與A環(huán)中電流方向先相反后相同 C.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應(yīng)電流最大 D.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應(yīng)電流為零 解析　根據(jù)安培定則可知，A環(huán)在其中心軸線上產(chǎn)生的磁場方向向上，當(dāng)B環(huán)下落的過程中，穿過B環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，B環(huán)中應(yīng)產(chǎn)生與A環(huán)中方向相反的感應(yīng)電流。當(dāng)B環(huán)運(yùn)動(dòng)到A環(huán)下方后，隨著B環(huán)的下落，穿過B環(huán)的磁通量逐漸減少，由楞次定律可知，此時(shí)B環(huán)中將產(chǎn)生與A環(huán)中方向相同的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)B環(huán)經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，此時(shí)穿過B環(huán)的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故此時(shí)B環(huán)中的感應(yīng)電流為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　BD 4.(2017麗水調(diào)研)如圖3所示，絕緣光滑水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)(　　) 圖3 A.a、b將相互遠(yuǎn)離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動(dòng) D.無法判斷 解析　根據(jù)Φ＝BS，磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠(yuǎn)離。選項(xiàng)A正確。 答案　A 5.(2017杭州聯(lián)考)(多選)如圖4所示，A為多匝線圈，與開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈泡的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈泡發(fā)光的說法正確的是(　　) 圖4 A.閉合開關(guān)后小燈泡可能發(fā)光 B.若閉合開關(guān)后小燈泡發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈泡更亮 C.閉合開關(guān)瞬間，小燈泡才能發(fā)光 D.若閉合開關(guān)后小燈泡不發(fā)光，將滑動(dòng)變阻器滑片左移后，小燈泡可能會(huì)發(fā)光 解析　閉合開關(guān)后，A產(chǎn)生交變磁場，B的磁通量變化，小燈泡通電后可能發(fā)光，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；閉合開關(guān)后再將B線圈靠近A，B的磁通量變化率增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢更大，小燈泡更亮，選項(xiàng)B正確；閉合開關(guān)后小燈泡不發(fā)光，將滑動(dòng)變阻器滑片左移后，A中電流減小，B的磁通量變化率減小，小燈泡更不可能會(huì)發(fā)光，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB 6.(2018河北正定模擬)如圖5所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，a、b、c、d是空間四個(gè)可用電刷與銅盤邊緣接觸的點(diǎn)，O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流表的接線端?，F(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) 圖5 A.將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置 B.將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置 C.將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置 D.將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置 解析　當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，此時(shí)銅盤相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個(gè)極，則要想觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別連接電源的兩個(gè)極即可，故可知只有B項(xiàng)正確。 答案　B 7.1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開關(guān)S及電流計(jì)G組成另一個(gè)回路。如圖6所示，通過多次實(shí)驗(yàn)，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是(　　) 圖6 A.閉合S的瞬間，G中有a→b的感應(yīng)電流 B.閉合S的瞬間，G中有b→a的感應(yīng)電流 C.閉合S后，R的滑片向左移動(dòng)的過程，G中有a→b的感應(yīng)電流 D.閉合S后，R的滑片向左移動(dòng)的過程，G中有b→a的感應(yīng)電流 解析　在滑片不動(dòng)的情況下，線圈A中通過的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場是恒定的，所以線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在向左移動(dòng)滑片的過程中，線圈A中電流減小，即線圈B處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律知，電流表中的電流從b到a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 8.(多選)如圖7，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說法正確的是(　　) 圖7 A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流 B.A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流 C.A具有收縮的趨勢 D.A具有擴(kuò)展的趨勢 解析　由圖可知，B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，B中電流為逆時(shí)針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場垂直紙面向外且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面向里，A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場增強(qiáng)時(shí)，A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　BD 9.(2016海南單科，4)如圖8，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) 圖8 A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 解析　根據(jù)楞次定律，當(dāng)金屬圓環(huán)上、下移動(dòng)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)金屬圓環(huán)向左移動(dòng)時(shí)，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬圓環(huán)向右移動(dòng)時(shí)，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 10.一個(gè)面積為S＝410－2 m2、匝數(shù)為n＝100的正方形線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖9所示，t＝0時(shí)刻磁場的方向垂直線圈平面向里，則下列判斷正確的是(　　) 圖9 A.t＝1 s時(shí)線圈中的電流方向發(fā)生變化 B.0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零 C.1～2 s內(nèi)線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 D.在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于零 解析　根據(jù)楞次定律可知，在0～2 s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，在2～4 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，感應(yīng)電動(dòng)勢大小均為E＝n＝nS，所以選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，C正確；0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝2B0S＝0.16 Wb，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 答案　C B級(jí)：拔高練 11.(多選)阿明有一個(gè)磁浮玩偶，其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構(gòu)造如圖10所示。若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是(　　) 圖10 A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的負(fù)極 C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D.若將可變電阻的阻值調(diào)大，可減小玩偶飄浮的最大高度 解析　當(dāng)電磁鐵上端為N極時(shí)，可使玩偶飄浮起來，由安培定則可知，a端應(yīng)是電源的正極，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，可增加玩偶飄浮的最大高度，選項(xiàng)C正確；若將可變電阻的阻值調(diào)大，線圈中電流減小，磁性減弱，玩偶飄浮的最大高度減小，選項(xiàng)D正確。 答案　CD 12.(2018北京海淀區(qū)期末)(多選)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。如圖11所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖?，F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看電子沿逆時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)。則下列判斷正確的是(　　) 圖11 A.通入螺線管的電流在增強(qiáng) B.通入螺線管的電流在減弱 C.電子在軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是電場力 D.電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是電場力 解析　從上往下看電子沿逆時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)，表明感應(yīng)電場沿順時(shí)針方向。圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，根據(jù)楞次定律和右手定則，當(dāng)磁場正在增強(qiáng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場沿順時(shí)針方向，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電子所受感應(yīng)電場力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運(yùn)動(dòng)是由電場力驅(qū)動(dòng)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　AD 13.(2016江蘇單科，6)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖12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(　　) 圖12 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 D.弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化 解析　銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動(dòng)時(shí)，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，電吉他不能正常工作，B項(xiàng)正確；由E＝n可知，C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量大小不斷變化，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化，D項(xiàng)正確。 答案　BCD 14.(多選)如圖13甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)(　　) 圖13 A.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢 B.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢 C.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D.在t3～t4時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 解析　由題圖乙可知，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，線圈中向上的外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，圖線的斜率在增大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率在增大，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢增大，因此導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流增大，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，使得該磁場在L中的磁通量增大，由楞次定律知L有收縮趨勢，選項(xiàng)A正確；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，外加磁場均勻變化，導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流的磁場是穩(wěn)定磁場，通過L的磁通量保持不變，L沒有擴(kuò)張或收縮趨勢，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；在t3～t4時(shí)間內(nèi)，外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度向下減小，且圖線的斜率也減小，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向減小的感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，該電流的磁場在圓環(huán)中的磁通量垂直紙面向里且大小減小，根據(jù)楞次定律可知，L內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確。 答案　AD