2022年高考物理總復習 第29課 電磁感應現象 楞次定律練習

2022年高考物理總復習 第29課 電磁感應現象 楞次定律練習1對電磁感應現象的理解和判斷a用BS求穿過線圈的磁通量(1)(2017江蘇單科，3分)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場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()A11 B12 C14 D41答案：A解析：根據磁通量的定義，當B垂直于S時，穿過線圈的磁通量為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項正確，B項、C項、D項均錯誤。b通過是否為0判斷閉合電路有無感應電流產生(2)(2014全國，6分)在法拉第時代，下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是()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，不能產生感應電流，觀察到電流表沒有變化，故A項錯誤。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，不能產生感應電流，觀察到電流表沒有變化，故B項錯誤。將一房間內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電流產生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時，回路中已經沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，故C項錯誤。繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，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項正確。(3)(2017全國，6分)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對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示，無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是()答案：A解析：產生感應電流的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，在A項圖中系統(tǒng)振動時磁場中的部分有時多有時少，磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動，故A項正確，而B項、D項圖中，只有左右振動時，才有磁通量變化。C項圖中上下左右振動均無磁通量變化，故B項、C項、D項均錯誤。2楞次定律的理解和應用a用楞次定律判斷感應電流的方向 (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。關于圓環(huán)中感應電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是() A總是順時針B總是逆時針C先順時針后逆時針D先逆時針后順時針答案：C解析：在條形磁鐵下落過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向向上，在磁鐵靠近圓環(huán)時，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠離圓環(huán)時穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化，從上向下看，圓環(huán)中的感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向，故C項正確。(5)(2016海南單科，3分)如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向B金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向C金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針D金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針答案：D解析：當金屬圓環(huán)上、下移動時，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應電流產生，故A項、B項均錯誤。當金屬圓環(huán)向左移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直于紙面向外且增強，故根據楞次定律可知，產生的感應電流方向為順時針，故C項錯誤。當金屬圓環(huán)向右移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直于紙面向里并且增強，產生的電流方向為逆時針，故D項正確。(6)(經典題，6分)磁鐵在線圈中心上方開始運動時，線圈中產生如圖方向的感應電流，則磁鐵()A向上運動 B向下運動C向左運動 D向右運動答案：B解析：若磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向下，所以感應電流的磁場方向向上，根據右手螺旋定則，拇指表示感應磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應電流的方向，可判斷出產生了如題圖中箭頭所示的感應電流。同理，若磁鐵向上運動，則感應電流的方向與題圖中感應電流的方向相反，故A項錯誤，B項正確。若磁鐵向右運動或者向左運動，穿過線圈的磁通量變小，原磁場方向向下，所以感應磁場方向向下，根據右手螺旋定則，拇指表示感應磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應電流的方向，可判斷出產生的感應電流的方向與題圖中感應電流的方向相反，故C項、D項均錯誤。b用右手定則直接判斷感應電流的方向(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體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導體ab上的感應電流方向為ab的是()答案：A解析：A項圖中，ab棒順時針轉動，運用右手定則，磁感線穿過手心，拇指指向順時針方向，則導體ab上的感應電流方向為ab，故A項正確。B項圖中ab向紙外運動，運用右手定則時，磁感線穿過手心，拇指指向紙外，則知導體ab上的感應電流方向為ba，故B項錯誤。C項圖中，穿過回路的磁通量減小，由楞次定律知，回路中感應電流方向由badc，則導體ab上的感應電流方向為ba，故C項錯誤。D項圖中，ab棒沿導軌向下運動，由右手定則判斷知導體ab上的感應電流方向為ba，故D項錯誤。3利用楞次定律的拓展結論速解電磁感應問題a來拒去留速判相對運動(8)(2017桂林期末，6分)如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細桿的兩端，桿可繞中間豎直軸在水平面內轉動，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，A環(huán)被吸引，而后被推開B圖中磁鐵N極遠離A環(huán)時，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運動C用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥D用磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)被排斥，遠離磁鐵運動答案：C解析：根據楞次定律的拓展結論來拒去留，當磁鐵N極接近A環(huán)時，A環(huán)會遠離磁鐵，故A項錯誤。當磁鐵N極遠離A環(huán)時，A環(huán)會靠近磁鐵，故B項錯誤。用磁鐵的任意一磁極靠近A環(huán)時，A環(huán)均會被排斥，故C項正確。對于B環(huán)，由于圓環(huán)不閉合，沒有產生感應電流，故無論磁鐵靠近還是遠離，都不會使圓環(huán)有排斥或吸引等現象，故D項錯誤。b.增縮減擴速判閉合導體線圈面積變化(9)(多選)(2018改編，6分)如圖(a)所示，導線框abcd內有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內。在ad邊串聯一能輸出可變電流的電流源(圖中未畫出)，當導線框內電流隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時()A在t1t2時間內，L有收縮趨勢B在t2t3時間內，L有擴張趨勢C在t2t3時間內，L有收縮趨勢D在t3t4時間內，L有擴張趨勢答案：AD解析：由題圖(b)可知，在t1t2時間內，導線框中電流逐漸增大，故該電流產生的磁場逐漸增強，則通過圓環(huán)的磁通量增加，根據楞次定律的拓展結論增縮減擴，可以斷定圓環(huán)有收縮趨勢，故A項正確。在t2t3時間內，導線框中為恒定電流，該電流產生恒定磁場，通過圓環(huán)的磁通量不變，圓環(huán)中沒有感應電流，故B項、C項均錯誤。在t3t4時間內，導體框中電流逐漸減小，該電流產生的磁場逐漸減弱，則通過圓環(huán)的磁通量減少，根據楞次定律的拓展結論增縮減擴，可以斷定圓環(huán)有擴張趨勢，故D項正確。