高中高考物理大一轮复习第九章第1讲电磁感应现象楞次定律练习


第1讲
A组

电磁感应现象

楞次定律

2014—2015 年模拟·基础题组 时间:25 分钟 分值:36 分

选择题(每题 6 分,共 36 分) 1.(2015 广东揭阳一中、潮州金山中学联考)电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路,条形磁 铁静止于线圈的 正上方,N 极朝下,如图所示。 现使磁铁开始自由下落,在 N 极接近线圈上端的过程中,流过 R 的电流方向和电 容器极板的带电情况是( )

A.从 a 到 b,上极板带正电 B.从 a 到 b,下极板带正电 C.从 b 到 a,上极板带正电 D.从 b 到 a,下极板带正电 2.(2015 云南部分名校统考)(多选)AOC 是光滑的直角金属导轨,AO 沿竖直方向,OC 沿水平方向,ab 是一根金 属直棒靠立在导轨上(开始时 b 离 O 点很近),如图所示。它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中 a 端 始终在 AO 上,b 端始终在 OC 上,直到 ab 完全落在 OC 上,整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里, 则 ab 棒在运动过程中( )

A.感应电流方向始终是 b→a B.感应电流方向先是 b→a,后变为 a→b C.所受磁场力方向垂直于 ab 向上 D.所受磁场力方向先垂直于 ab 向下,后垂直于 ab 向上

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3.(2015 湖北武汉部分重点中学联考)(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中, 在导轨上接触良好的导体棒 A B 和 CD 可以自由滑动。当 AB 在外力 F 作用下向 右运动时,下列说法中正确的 是( )

A.导体棒 CD 内有电流通过,方向是 D→C B.导体棒 CD 内有电流通过,方向是 C→D C.磁场对导体棒 CD 的作用力向左 D.磁场对导体棒 AB 的作用力向左 4.(2014 广东深圳南山期末)如图,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,能使圆环中产生感应电 流的做法是( )

A.使匀强磁场均匀减少 B.保持圆环水平并在磁场中上下移动 C.保持圆环水平并在磁场中左右移动 D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动

5.(2014 江西景德镇质检)(多选)如图所示,一根长导线弯曲成“n”形,通以直流电 I,正中间用绝缘线悬挂 一金属环 C,环与导线处于同一竖直平面内。在电流 I 增大的过程中,下列判断正确的是( )

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A.金属环中无感应电流产生 B.金属环中有逆时针方向的感应电流 C.悬挂金属环 C 的竖直线的拉力大于环的重力 D.悬挂金属环 C 的竖直线的拉力小于环的重力 6.(2014 广东惠州调研)如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的 ab 边与乙的 cd 边平行且靠得较 近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为 B1,方向指向纸面内, 穿过乙的磁场的磁感应强度为 B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现 ab 边和 cd 边之间有排斥力 时,磁场的变化情况可能是( )

A.B1 变小,B2 变大 B.B1 变大,B2 变大 C.B1 变小,B2 变小 D.B1 不变,B2 变小

B组

2014—2015 年模拟·提升题组 时间:25 分钟 分值:30 分

选择题(每题 6 分,共 30 分) 1.(2015 浙江温州八校联 考)阿明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地 飘浮起来,其构造如图所示。若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙 述正确的是( )

A.电路中的电源必须是交流电源 B.电路中的 a 端点须连接直流电源的负极 C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度

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D.若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度 2.(2015 浙江温州八校联考)(多选)匀强磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度 B 随时间 t 变 化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示。令 I1、I2、I3 分别表示 Oa、 ab、 bc 段的感应电流,F1、 F2、 F3 分别表示金属圆环上很小一段对应 I1、 I2、 I3 时受到的安培力。 则 ( )

A.I1 沿逆时针方向,I2 沿顺时针方向 B.I2 沿顺时针方向,I3 沿顺时针方向 C.F1 方向指向圆心,F2 方向指向圆心 D.F2 方向背离圆心向外,F3 方向指向圆心 3.(2015 浙江协作校期中联考)如图甲所示,在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环 A、B,圆环 A 平分圆环 B 为面积相等的两部分,当圆环 A 中的电流如图乙所示变化时,甲图中 A 环所示的电流方向为正,下列说法正 确的是( )

A.B 中始终没有感应电流 B.B 中有顺时针的感应电流 C.B 中有逆时针的感应电流 D.B 中先有顺时针的感应电流,后有逆时针的感应电流 4.(2014 浙江部分学校联考)如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场, 磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动中线框只受重力和安培力作用,线 框在向上、向下经过图中 1、2 位置时的速度按时间顺序依次为 v1、v2、v3 和 v4,则可以确定( )

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A.v1<v2 B.v2<v3 C.v3<v4 D.v4<v1 5.(2014 上海七校联考)(多选)如图所示,P、 Q 是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计),处在 垂直纸面 向里的匀强磁场 B 中,MN 是一个螺线管,它的绕线方式没有画出,P、Q 的输出端 a、b 和 MN 的输入端 c、d 之 间用导线相连,A 是在 MN 的正下方水平放置在地面上的金属圆环。 现将金属棒 ef 由静止释放,在下滑中始终 与 P、Q 杆良好接触且无摩擦,则在金属棒释放 后( )

A.A 环中有大小不变的感应电流 B.A 环中的感应电流逐渐减小至恒定值 C.A 环对地面的压力先增大后减小至恒定值 D.A 环对地面的压力先减小后增大至恒定值

第1讲 A组

电磁感应现象 楞次定律

2014—2015 年模拟·基础题组

选择题 1.D 在 N 极接近线圈上端的过程中,通过线圈的磁感线方向向下,磁通量增大,由楞次定律可知,线圈下端相 当于电源正极,故可知 D 正确。 2.BD 初始,ab 与直角金属导轨围成的三角形面积趋于 0,末状态 ab 与直角金属导轨围成的三角形面积为 0, 所以整个运动过程中,闭合回路的面积是先增大后减小。根据楞次定律的增反减同,判断电流方向先是逆时

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针后是顺时针,选项 A 错 B 对;根据左手定则,可得安培力先是垂直于 ab 向下,后垂直于 ab 向上,选项 C 错 D 对。 3.BD AB 在外力 F 作用下向右运动,由右手定则可知产生的感应电流方向为 B→A,通过闭合回路,流过 CD 的 电流方向为 C→D,CD 受的安培力由左手定则可知向右,使 CD 向右运动,但 vCD<vAB,因此系统的总电流方向应为 逆时针,再由左手定则知 AB 受的安培力向左,则 A、C 错误、B、D 正确。 4.A 使匀强磁场均匀减少,穿过圆环的磁通量减少,产生感应电流,A 正确;保持圆环水平并在磁场中上下移 动时,穿过圆环的磁通量不变,不产生感应电流,B 错误;保持圆环水平并在磁场中左右移动,穿过圆环的磁通 量不变,不产生感应电流,C 错误;保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动,穿过圆环的磁通量不变,不 产生感应电流,D 错误。 5.BC 由安培定则知,C 中磁场垂直纸面向里,当电流增大时,环中磁通量增大,由楞次定律知,C 环中有逆时 针方向的感应电流,A 错误,B 正确;感应电流总是阻碍引起感应电流的原因,所以环有向下运动趋势,环受到 线的拉力大于重力,C 正确,D 错误。 6.A ab 边与 cd 边有排斥力,则两边通过的电流方向一定相反,由楞次定律可知,当 B1 变小,B2 变大时,ab 边

与 cd 边中的电流方向相反。 B组 选择题 1.C 由题意可知,玩偶稳定地飘浮,且其下端为 N 极,则电磁铁上端为 N 极,再结合右手螺旋定则可得,电源 提供的是直流电,且 a 端点须连接直流电源的正极,故 A、B 错误。增加线圈匝数,可使得电磁铁产生磁场增 强,斥力增大,玩偶飘浮的最大高度变大,选项 C 正确。电阻变大,由欧姆定律知电流变小,电磁铁产生的磁场 变弱,玩偶飘浮的最大高度变小,选项 D 错误。 2.ABD 由图甲所示可知,在 Oa 段,磁场垂直于纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流 I1 沿逆时针方向;在 ab 段,磁场向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流 I2 沿 顺时针方向;在 bc 段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流 I3 沿顺时针方向,故 A、B 正确;由左手定则可知,F1 方向指向圆心,F2 方向背离圆心向外,F3 方向指向圆心,故 C 错误,D 正确。 3.B 由安培定则可知,初始时环 A 产生的磁场分布情况是:环内垂直纸面向里,环外垂直纸面向外,由于内部 的磁场大于外部的磁场,由矢量的叠加原理可知 B 环总磁通量向里;当圆环 A 中的电流逐步减小时,导致 B 环 产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针。同理当圆环 A 中电流反向增大时,环 B 中感应 电流的方向仍为顺时针,故 B 正确,A、C、D 错误。 4.D 由能量守恒定律可知,线框从进入磁场到离开磁场的过程中,有部分机械能转化为焦耳热,即机械能减 小,则 v4<v1,D 正确;而线框完全在磁场中运动时,由于磁通量不变,没有感应电流,故线框只受重力作用,机械
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2014—2015 年模拟·提升题组

能守恒,则 v2=v3,B 错误;由楞次定律可知,线框进入磁场时受到安培力方向竖直向下,重力方向竖直向下,因 而做减速运动,则 v1>v2,A 错误;线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上,重力方向竖直向下,二者大小关 系不能确定,故 v3、v4 大小关系也不能确定,C 错误。 5.BC 在金属棒开始 下落的一段时间内,对其受力分析,知其受重力和安培力,由牛顿第二定律有 mg-F=ma, 又知 F=,得 a=g-,则知金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为 0 时,速度达到最大,此后匀速下 落,因感应电动势 E=BLv∝v,通过螺线管中导线的电流 I=∝v,所以通过螺线管中导线的电流先增大后不变;A 环中的感应电流的大小与通过螺线管中导线的电流变化的快慢成正比,所以 A 环中的感应电流的大小与金属 棒下落的加速度成正比,应该是一直减小,直到减为零,选项 A 错误,B 正确 ;通过螺线管中导线的电流先增大 后不变,根据楞次定律,A 环先排斥螺线管,后作用力为零,所以 A 环对地面的压力先增大后减小至恒定值,选 项 D 错误,C 正确。

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