2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第29課 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律練習(xí).doc

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第29課 電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 1．對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 a．用Ф＝BS求穿過線圈的磁通量 (1)(2017江蘇單科，3分)如圖所示，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(chǎng)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(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 答案：A 解析：根據(jù)磁通量的定義，當(dāng)B垂直于S時(shí)，穿過線圈的磁通量為Ф＝BS，其中S為有磁感線穿過區(qū)域的面積，所以圖中a、b兩線圈的磁通量相等，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 b．通過ΔФ是否為0判斷閉合電路有無感應(yīng)電流產(chǎn)生 (2)(2014全國(guó)Ⅰ，6分)在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 答案：D 解析：將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到電流表沒有變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到電流表沒有變化，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時(shí)，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時(shí)觀察到的電流表沒有變化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，回路中的磁通量發(fā)生變化，能觀察到電流表的變化，故D項(xiàng)正確。 (3)(2017全國(guó)Ⅰ，6分)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)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(　　) 答案：A 解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，在A項(xiàng)圖中系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)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)的振動(dòng)，故A項(xiàng)正確，而B項(xiàng)、D項(xiàng)圖中，只有左右振動(dòng)時(shí)，才有磁通量變化。C項(xiàng)圖中上下左右振動(dòng)均無磁通量變化，故B項(xiàng)、C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 2．楞次定律的理解和應(yīng)用 a．用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 (4)(2014海南單科，3分)如圖所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸。關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是(　　) A．總是順時(shí)針 B．總是逆時(shí)針 C．先順時(shí)針后逆時(shí)針 D．先逆時(shí)針后順時(shí)針 答案：C 解析：在條形磁鐵下落過程中，穿過圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向，故C項(xiàng)正確。 (5)(2016海南單科，3分)如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(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(　　) 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 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 答案：D 解析：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A項(xiàng)、B項(xiàng)均錯(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(chǎng)垂直于紙面向外且增強(qiáng)，故根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故C項(xiàng)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(chǎng)垂直于紙面向里并且增強(qiáng)，產(chǎn)生的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故D項(xiàng)正確。 (6)(經(jīng)典題，6分)磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵(　　) A．向上運(yùn)動(dòng) B．向下運(yùn)動(dòng) C．向左運(yùn)動(dòng) D．向右運(yùn)動(dòng) 答案：B 解析：若磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量變大，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)右手螺旋定則，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，可判斷出產(chǎn)生了如題圖中箭頭所示的感應(yīng)電流。同理，若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，則感應(yīng)電流的方向與題圖中感應(yīng)電流的方向相反，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。若磁鐵向右運(yùn)動(dòng)或者向左運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量變小，原磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)右手螺旋定則，拇指表示感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與題圖中感應(yīng)電流的方向相反，故C項(xiàng)、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 b．用右手定則直接判斷感應(yīng)電流的方向 (7)(2017陜西渭南臨渭區(qū)一模，6分)下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b的是(　　) 答案：A 解析：A項(xiàng)圖中，ab棒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)用右手定則，磁感線穿過手心，拇指指向順時(shí)針方向，則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，故A項(xiàng)正確。B項(xiàng)圖中ab向紙外運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用右手定則時(shí)，磁感線穿過手心，拇指指向紙外，則知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)圖中，穿過回路的磁通量減小，由楞次定律知，回路中感應(yīng)電流方向由b→a→d→c，則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)圖中，ab棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．利用楞次定律的拓展結(jié)論速解電磁感應(yīng)問題 a．來拒去留——速判相對(duì)運(yùn)動(dòng) (8)(2017桂林期末，6分)如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端，桿可繞中間豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的。若用磁鐵N極分別接近這兩個(gè)圓環(huán)，則下面說法中正確的是(　　) A．圖中磁鐵N極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)被吸引，而后被推開 B．圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí)，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運(yùn)動(dòng) C．用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)均被排斥 D．用磁鐵N極接近B環(huán)時(shí)，B環(huán)被排斥，遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動(dòng) 答案：C 解析：根據(jù)楞次定律的拓展結(jié)論——來拒去留，當(dāng)磁鐵N極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí)，A環(huán)會(huì)靠近磁鐵，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。用磁鐵的任意一磁極靠近A環(huán)時(shí)，A環(huán)均會(huì)被排斥，故C項(xiàng)正確。對(duì)于B環(huán)，由于圓環(huán)不閉合，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，故無論磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離，都不會(huì)使圓環(huán)有排斥或吸引等現(xiàn)象，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 b.增縮減擴(kuò)——速判閉合導(dǎo)體線圈面積變化 (9)(多選)(2018改編，6分)如圖(a)所示，導(dǎo)線框abcd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)。在ad邊串聯(lián)一能輸出可變電流的電流源(圖中未畫出)，當(dāng)導(dǎo)線框內(nèi)電流隨時(shí)間按圖(b)所示規(guī)律變化時(shí)(　　) 　 A．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì) B．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì) C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì) D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì) 答案：AD 解析：由題圖(b)可知，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流逐漸增大，故該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，則通過圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律的拓展結(jié)論——增縮減擴(kuò)，可以斷定圓環(huán)有收縮趨勢(shì)，故A項(xiàng)正確。在t2～t3時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中為恒定電流，該電流產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，通過圓環(huán)的磁通量不變，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故B項(xiàng)、C項(xiàng)均錯(cuò)誤。在t3～t4時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框中電流逐漸減小，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)逐漸減弱，則通過圓環(huán)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律的拓展結(jié)論——增縮減擴(kuò)，可以斷定圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，故D項(xiàng)正確。