2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)26 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)26 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1．在下圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈，與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路，a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，假定線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)全部集中在鐵芯內(nèi)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是(　　) A．a(chǎn)、b兩個(gè)環(huán) B．b、c兩個(gè)環(huán) C．a(chǎn)、c兩個(gè)環(huán) D．a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán) 解析：當(dāng)滑片左右滑動(dòng)時(shí)，通過a、b的磁通量變化，而通過c環(huán)的合磁通量始終為零，故a、b兩環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而c環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確． 答案：A 2．如下圖所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過線圈，當(dāng)磁鐵經(jīng)過

2、A、B兩位置時(shí)，線圈中(　　) A．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 B．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反 C．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 D．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反 解析：當(dāng)磁鐵經(jīng)過A位置時(shí)，線圈中磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為順時(shí)針方向；當(dāng)磁鐵經(jīng)過B位置時(shí)，線圈中磁通量減小，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確． 答案：C 3. 物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”．如圖所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線

3、圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)．閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是(　　) A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高 C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的．線圈接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起；電源電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈；若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不

4、會(huì)跳起．綜上可知，A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 答案：D 4．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)及電鍵按如圖所示連接．下列說法中正確的是(　　) A．電鍵閉合后，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，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C．電鍵閉合后，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．電鍵閉合后，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：電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起穿過線圈B的磁通量的變化，從而引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，A正確；線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，線圈B的

5、磁通量會(huì)發(fā)生變化，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P無論勻速滑動(dòng)還是加速滑動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化，繼而引起通過線圈B的磁通量變化，電流計(jì)指針都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C、D錯(cuò)誤． 答案：A 5. 如圖所示，一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一條水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，進(jìn)入磁場(chǎng)后上升一段高度又落下離開磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中線框只受重力和安培力作用，線框在向上、向下經(jīng)過圖中1、2位置時(shí)的速率按時(shí)間順序依次為v1、v2、v3和v4，則可以確定(　　) A．v1

6、磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的過程中，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即機(jī)械能減小，則v4v2，A錯(cuò)誤；線框離開磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向豎直向上，重力方向豎直向下，二者大小關(guān)系不能確定，故v3、v4大小關(guān)系也不能確定，C錯(cuò)誤． 答案：D 二、多項(xiàng)選擇題 6．如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(　　) A．向右

7、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)，A錯(cuò)；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(chǎng)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，B對(duì)；同理可判定C對(duì)，D錯(cuò)． 答案：BC 7. 如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于

8、紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在PQ桿滑動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q B．感應(yīng)電流的方向先是由P→Q，后是由Q→P C．PQ受磁場(chǎng)力的方向垂直桿向左 D．PQ受磁場(chǎng)力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右 解析：在PQ桿滑動(dòng)的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)對(duì)；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)對(duì)． 答案：BD 8．如圖甲所示，光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，可以自由移動(dòng)的矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上．當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)(圖甲

9、中電流所示的方向?yàn)檎较?，下列說法正確的是(　　) A．在t2時(shí)刻，線框內(nèi)沒有電流，線框不受力 B．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框向右做減速直線運(yùn)動(dòng) C．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda D．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框克服安培力做功 解析：由于長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化，在t2時(shí)刻，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流為零，但線框內(nèi)磁通量變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0到t1時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流增大，由楞次定律可知，線框內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，線框所受安培力向右．線框向右做加速直線運(yùn)動(dòng)．t1到t2時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流減小，由楞次定律可知，線框內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流，線框

10、所受安培力向左，線框向右做減速直線運(yùn)動(dòng)，線框克服安培力做功，選項(xiàng)B、C、D正確． 答案：BCD 三、非選擇題 9．為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示．已知線圈由a端開始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)． (1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______ (填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)． (2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______(填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)． 解析：(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明L中電流

11、從b到a.根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng)．由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時(shí)針方向，線圈其繞向?yàn)轫槙r(shí)針． (2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從a到b.根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng)．由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時(shí)針方向，俯視線圈，其繞向?yàn)槟鏁r(shí)針． 答案：(1)順時(shí)針　(2)逆時(shí)針 10. 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場(chǎng)，如圖所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到線框離開磁場(chǎng)為止． (1)畫出穿過線框的磁通

12、量隨時(shí)間變化的圖象； (2)判斷線框中有無感應(yīng)電流．若有，答出感應(yīng)電流的方向． 解析：(1)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中磁通量均勻地增加，完全進(jìn)入以后磁通量不變，之后磁通量均勻減小，如圖所示． (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，磁通量增加，由楞次定律得電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，磁通量不變，無感應(yīng)電流；線框離開磁場(chǎng)階段，磁通量減小，由楞次定律得電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向． 答案：見解析 11. 如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式． 解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化，在t＝0時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為Φ2＝Bl(l＋vt) 又Φ1＝Φ2 解得B＝ 答案：B＝