2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 課時(shí)作業(yè)33 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 新人教版
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1、課時(shí)作業(yè)33電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律時(shí)間:45分鐘1如圖,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(kāi)始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)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(shuō)法正確的是(C)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)針解析:由楞次定律知,當(dāng)磁鐵向下靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)中產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng),又結(jié)合安培定則可知圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较?從上向下看)的感應(yīng)電流;同理可判定,當(dāng)磁鐵向下遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?從上向下看)的感應(yīng)電流,故只有C正確2一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖所示,該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱
2、形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱,線圈圓心為O點(diǎn)在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí),穿過(guò)線圈的(B)A磁通量最大,磁通量變化率最大B磁通量最大,磁通量變化率最小C磁通量最小,磁通量變化率最大D磁通量最小,磁通量變化率最小解析:根據(jù)磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)可知線圈中的磁通量發(fā)生變化,當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大,此時(shí)磁通量的變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,故B項(xiàng)正確,A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤3一閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2,框上垂直放置一金屬棒,棒與框接觸良好,整個(gè)裝置放在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)用外力使ab棒右移時(shí)(D)A其穿過(guò)線框的磁通量不變,框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流
3、B框內(nèi)有感應(yīng)電流,電流方向沿順時(shí)針?lè)较蚶@行C框內(nèi)有感應(yīng)電流,電流方向沿逆時(shí)針?lè)较蚶@行D框內(nèi)有感應(yīng)電流,左半邊逆時(shí)針?lè)较蚶@行,右半邊順時(shí)針?lè)较蚶@行解析:abcd組成的線框中的磁通量垂直紙面向里增大,abfe組成的線框中的磁通量垂直紙面向里減小,故根據(jù)楞次定律可得左半邊的感應(yīng)電流逆時(shí)針?lè)较蚶@行,右半邊的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较蚶@行,故D正確4(多選)如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤(pán),在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤(pán)和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上,現(xiàn)讓橡膠盤(pán)由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(AD)A鋁環(huán)N有沿逆時(shí)
4、針?lè)较虻母袘?yīng)電流B鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢(shì)C橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上解析:本題考查楞次定律橡膠圓盤(pán)M由靜止開(kāi)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)形電流的大小增大;在橡膠圓盤(pán)其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷,根據(jù)右手螺旋定則知,通過(guò)N線圈的磁通量向下,且增大,因此鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A正確,根據(jù)楞次定律的另一種表述,引起的力的效果阻礙磁通量的增大,知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢(shì),且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以,橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上,且鋁環(huán)N有收縮的趨勢(shì)5如圖所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A為均勻帶
5、正電荷的絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),若A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),且轉(zhuǎn)速逐漸增大,則(A)AB環(huán)將有沿半徑向外方向擴(kuò)張的趨勢(shì)BB環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿B環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大DB環(huán)對(duì)桌面的壓力將減小解析:A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较蚣铀俎D(zhuǎn)動(dòng),因絕緣環(huán)A帶正電,所以產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且電流逐漸增大,使得B環(huán)中的磁通量豎直向下增大,由楞次定律可知B環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍勺笫侄▌t可知環(huán)具有沿半徑向外擴(kuò)張的趨勢(shì),故A正確,B錯(cuò)誤;兩環(huán)的相互作用力沿水平方向,則B環(huán)對(duì)桌面的壓力不變,故C、D錯(cuò)誤6如圖,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)現(xiàn)將環(huán)從位置釋放,環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置
6、.設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T(mén)1和T2,重力加速度大小為g,則(A)AT1mg,T2mgBT1mg,T2mg,T2mgDT1mg解析:金屬圓環(huán)從位置到位置過(guò)程中,由楞次定律的推廣含義可知,感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因原因是環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)所受的安培力始終向上,由牛頓第三定律可知,圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終向下,所以選項(xiàng)A正確7(多選)已知地磁場(chǎng)類似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng),地磁N極位于地理南極附近如圖所示,在湖北某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上,放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線框abcd,線框的ad邊沿南北方向,ab邊沿東西方向,下列說(shuō)法正確的是(AC)A若使線框向東平移,則a點(diǎn)電
7、勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低B若使線框向北平移,則a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)C若以ad邊為軸,將線框向上翻轉(zhuǎn)90,則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向D若以ab邊為軸,將線框向上翻轉(zhuǎn)90,則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向解析:地球北半部的磁場(chǎng)方向由南向北斜向下,可分解為水平向北和豎直向下兩個(gè)分量若線圈向東平移,根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì),A項(xiàng)正確;若線圈向北平移,根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;若以ad邊為軸,將線框向上翻轉(zhuǎn)90過(guò)程中,根據(jù)楞次定律及安培定則可知線框中的電流方向始終為adcba方向,C項(xiàng)正確;若以ab邊為軸,將線框向上翻轉(zhuǎn)90過(guò)程中,穿過(guò)線框的磁通量先
8、增大后減小,根據(jù)楞次定律及安培定則可知,線框中的電流方向?yàn)橄妊豠bcda方向再沿adcba方向,故D錯(cuò)誤8(多選)右圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品小熊蕩秋千的示意圖兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺(tái)上,與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路,兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置當(dāng)用手左右擺動(dòng)線圈P時(shí),線圈Q也會(huì)跟著擺動(dòng),仿佛小熊在蕩秋千以下說(shuō)法正確的是(AB)AP向右擺動(dòng)的過(guò)程中,P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?從右向左看)BP向右擺動(dòng)的過(guò)程中,Q也會(huì)向右擺動(dòng)CP向右擺動(dòng)的過(guò)程中,Q會(huì)向左擺動(dòng)D若用手左右擺動(dòng)Q,P會(huì)始終保持靜止解析:P向右擺動(dòng)的過(guò)程中,穿過(guò)P線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,P中有順時(shí)
9、針?lè)较虻碾娏?從右向左看),故A正確;根據(jù)電路連接可知Q下端的電流方向向外,根據(jù)左手定則,所受的安培力向右,則Q向右擺動(dòng),故B正確、C錯(cuò)誤同理,用手左右擺動(dòng)Q,P會(huì)左右擺動(dòng),故D錯(cuò)誤9如圖所示,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(guò)程中,線圈ab將(B)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(wú)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(chǎng)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(guò)程中,電路的電流是增大的,兩個(gè)電磁鐵之間的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的,穿過(guò)閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的,線圈在原磁場(chǎng)
10、中所受的磁場(chǎng)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?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小10(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示,當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電流時(shí),線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去現(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)且電阻率銅鋁閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間(AB)A從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駼銅環(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(chǎng)方向?yàn)橄蜃?,在閉合開(kāi)關(guān)的過(guò)程中,磁場(chǎng)變強(qiáng),則由楞次定律可知,電流
11、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11A為水平放置的膠木圓盤(pán),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(pán)面平行,其軸線與膠木盤(pán)A的軸線OO重合,如圖所示現(xiàn)使膠木盤(pán)A由靜止開(kāi)始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng),則(A)A金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同,絲線受到的拉力減小B金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同,絲線受到的拉力增大C
12、金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反,絲線受到的拉力減小D金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反,絲線受到的拉力增大解析:膠木盤(pán)A由靜止開(kāi)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)形電流的大小增大,根據(jù)右手螺旋定則可知,通過(guò)B線圈的磁通量向下,且增大;根據(jù)楞次定律可知,金屬環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同;再根據(jù)楞次定律的另一種表述,引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大,知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì),且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以絲線的拉力減小故A正確,B、C、D錯(cuò)誤12如圖所示,一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi),其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)
13、線,導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流線框從實(shí)線位置由靜止釋放,在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(C)A線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零B線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C線框受到安培力的合力方向豎直向上D線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能解析:由安培定則和楞次定律可知,感應(yīng)電流方向先順時(shí)針,再逆時(shí)針,最后又變?yōu)轫槙r(shí)針(如圖所示),故B錯(cuò)由“來(lái)拒去留”的規(guī)律可知,線框受到的安培力的合力方向始終豎直向上,C正確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比,該過(guò)程中磁通量為零時(shí)磁通量的變化率不為零,仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,則感應(yīng)電流不為零,A錯(cuò)線框減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框的動(dòng)能與電能,故D錯(cuò)13(2019北京海淀模擬)(多選)
14、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(chǎng)使電子加速的設(shè)備如圖所示,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現(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?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)則下列判斷正確的是(AD)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(chǎng)力D電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是電場(chǎng)力解析:從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng),表明感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较驁D示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上,根據(jù)楞次定律和右手定則,當(dāng)磁場(chǎng)正在增強(qiáng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?,故選項(xiàng)A正確,
15、B錯(cuò)誤;電子所受感應(yīng)電場(chǎng)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(chǎng)力驅(qū)動(dòng)的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確14(多選)等離子體氣流由左方連續(xù)以速度v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場(chǎng),且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的是(BC)A01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C23 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D34 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引解析:由左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b;由右側(cè)電路及圖乙可以判斷,02 s內(nèi)cd中電流為由c到d,跟ab中電流同向,因此ab、cd相互吸引,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;24 s內(nèi)cd中電流為由d到c,跟ab中電流反向,因此ab、cd相互排斥,故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤8
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