2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時提能演練 新人教版.doc

2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時提能演練 新人教版一、選擇題(本大題共15小題,每小題6分,共90分。每小題只有一個選項正確)1.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的有()A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線圈不閉合時,即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中也不會有感應(yīng)電流D.只要電路的一部分做切割磁感線運動,電路中就一定有感應(yīng)電流【解析】選C。只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項A錯誤。選項B、D沒有強調(diào)電路是否閉合,故錯誤。選項C正確。2.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖所示連接。下列說法中正確的是()A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入線圈B中后,開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,會使電流計指針靜止在中央零刻度D.開關(guān)閉合后,只有滑動變阻器的滑片P加速滑動,電流計指針才能偏轉(zhuǎn)【解析】選A。開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,從而使電流計指針偏轉(zhuǎn),選項A正確;線圈A插入線圈B中后,開關(guān)閉合和斷開的瞬間,線圈B的磁通量會發(fā)生變化,電流計指針會偏轉(zhuǎn),選項B錯誤;開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動,都會導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化,從而引起線圈B的磁通量變化,電流計指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn),選項C、D錯誤。3.(xx廈門模擬)北半球地磁場的豎直分量向下。如圖所示,在北京某中學(xué)實驗室的水平桌面上,放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd,線圈的ab邊沿南北方向,ad邊沿東西方向。下列說法中正確的是()A.若使線圈向東平動,則a點的電勢比b點的電勢高B.若使線圈向北平動,則a點的電勢比b點的電勢低C.若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn),則線圈中感應(yīng)電流方向為abcdaD.若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn),則線圈中感應(yīng)電流方向為adcba【解析】選C。由右手定則知,若使線圈向東平動,線圈的ab邊和cd邊切割磁感線,c(b)點電勢高于d(a)點電勢,故A錯;同理可知B錯。若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn),穿過線圈平面的磁通量將變小,由楞次定律可判得線圈中感應(yīng)電流方向為abcda,C對、D錯。4.如圖所示,ab為一金屬桿,它處在垂直于紙面向里的勻強磁場中,可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動;S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬環(huán);在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸;A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與a點良好接觸。當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab桿的位置如圖所示,則此時刻()A.有電流通過電流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向右B.有電流通過電流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左C.有電流通過電流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向右D.無電流通過電流表,作用于ab的安培力為零【解析】選A。當(dāng)金屬桿ab順時針方向轉(zhuǎn)動時,切割磁感線,由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由右手定則可知將產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流,電流表的d端與a端相連,c端與b端相連,則通過電流表的電流是由c到d,而金屬桿在磁場中會受到安培力的作用,由左手定則可判斷出安培力的方向為水平向右,阻礙金屬桿的運動,所以A正確。5.如圖所示,閉合的矩形金屬框abcd的平面與勻強磁場垂直,現(xiàn)金屬框固定不動而磁場運動,發(fā)現(xiàn)ab邊所受安培力的方向豎直向上,則此時磁場的運動可能是()A.水平向右平動B.水平向左平動C.豎直向上平動D.豎直向下平動【解析】選A。本題考查楞次定律、左手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。ab邊受到的力向上,由左手定則可知,ab上電流的方向由ba,由楞次定律可得,線框內(nèi)的磁通量在向外增加,磁場向右運動,A項正確、B項錯誤;當(dāng)磁場上下運動時,線框內(nèi)的磁通量不變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C、D項錯誤。6.如圖所示,在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動90的過程中,放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將()A.向左運動B.向右運動C.靜止不動D.因不知道條形磁鐵的哪一端為N極,也不知道條形磁鐵是順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動,故無法判斷【解析】選B。在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動90的過程中,閉合回路的磁通量增大,故根據(jù)楞次定律ab的運動要阻礙磁通量的增大,所以ab將向右運動,B正確。7. (xx三明模擬)如圖所示,P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計),處在垂直紙面向里的勻強磁場B中,MN是一個螺線管,它的繞線方法沒有畫出,P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連,A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)?，F(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放,在下滑過程中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦,則在金屬棒釋放后()A.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流B.A環(huán)中的感應(yīng)電流逐漸增大C.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值D.A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值【解析】選C。將金屬棒ef由靜止釋放,做加速度逐漸減小的加速運動,最后勻速運動,因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流先逐漸增大后不變,A環(huán)中先有大小逐漸減小的感應(yīng)電流后無電流,選項A、B均錯誤。由楞次定律,A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至A環(huán)本身的重力值,選項C正確,D錯誤。8.如圖所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動情況是()A.向右運動B.向左運動C.靜止不動D.不能判定【解析】選A。產(chǎn)生磁場的物體與閉合線圈之間的相互作用力可概括為四個字“來拒去留”。磁鐵向右運動時,銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙導(dǎo)體間的相對運動,則磁鐵和銅環(huán)之間有排斥作用,故銅環(huán)向右運動,A項正確。9.(xx莆田模擬)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動。M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān)。下列情況中,可觀測到N向左運動的是()A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時【解題指南】解答本題應(yīng)思考以下兩點:(1)金屬圓環(huán)N向左運動的原因。(2)在線圈M所在回路中,哪些情況會造成這種原因。【解析】選C。N向左運動意味著M中磁場減弱,說明M在通電情況下電流減小,不管S向a還是向b閉合的一瞬間,M中的電流都增大,N都會向右運動,A、B項錯誤;S向a閉合,將R的滑動頭向c端移動時,R接入電路的電阻變大,電路中的電流減小,C項正確;同理分析,D項錯誤。10.一航天飛機下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心。若僅考慮地磁場的影響,則當(dāng)航天飛機位于赤道上空()A.由東向西水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢上端高B.由西向東水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢下端高C.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時,金屬桿中感應(yīng)電動勢上端高D.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時,金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢【解題指南】分析該題時應(yīng)注意以下三點:(1)確定赤道上空地磁場分布情況;(2)飛機沿不同方向飛行時,金屬桿切割磁感線的情況;(3)根據(jù)右手定則確定感應(yīng)電動勢的高低。【解析】選D。赤道上方的地磁場方向是由南指向北的,根據(jù)右手定則,飛機由東向西飛行時,桿下端電勢高,而飛機由西向東飛行時,桿上端電勢高,故A、B錯。若飛機沿經(jīng)線由南向北或由北向南水平飛行時,桿均不切割磁感線,桿中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故C錯、D正確。11.如圖所示,在直線電流附近有一根金屬棒ab,當(dāng)金屬棒以b端為圓心,以ab為半徑,在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時()A.a端聚積電子B.b端聚積電子C.金屬棒內(nèi)電場強度等于零D.a端電勢低于b端電勢【解析】選B。因金屬棒所在區(qū)域的磁場的方向垂直于紙面向外,當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)動時,由右手定則可知,a端的電勢高于b端的電勢,b端聚積電子,B正確?！究偨Y(jié)提升】楞次定律和右手定則的區(qū)別和聯(lián)系規(guī)律比較內(nèi)容楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強度B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例12.如圖所示,螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接,一個帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處于靜止?fàn)顟B(tài),若條形磁鐵突然插入線圈時,小球的運動情況是()A.向左擺動B.向右擺動C.保持靜止D.無法判定【解析】選A。當(dāng)條形磁鐵插入線圈中時,線圈中向左的磁場增強。由楞次定律可判定金屬板左端電勢高,故帶負(fù)電的小球?qū)⑾蜃髷[動,A正確。13.如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0時間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流向上,則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的情況是()A.0T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B.0T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向C.0T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左D.0時間內(nèi)線框受安培力的合力向右,T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左【解析】選A。0時間內(nèi),電流i在減小,閉合線框內(nèi)的磁通量必然在向里減小,由楞次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向,則0時間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向左;同理,可以判斷在T時間內(nèi),電流i在反向增大,閉合線框內(nèi)的磁通量必然在向外增大,由楞次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向也為順時針方向,故A項對、B項錯;而且T時間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向右,C、D錯誤。14.如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時,線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則()A.Fd>Fc>FbB.Fc<Fd<FbC.Fc>Fb>FdD.Fc<Fb<Fd【解析】選D。從a到b線圈做自由落體運動,線圈全部進(jìn)入磁場后,穿過線圈的磁通量不變,線圈中無感應(yīng)電流,因而也不受磁場力,即Fc=0;從b到d線圈繼續(xù)加速,vd>vb,當(dāng)線圈在進(jìn)入和離開磁場時,穿過線圈的磁通量變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受磁場力作用,其大小為F=BIl=Bl=,因vd>vb,所以Fd>Fb>Fc,選項D正確。【變式備選】如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說法正確的是()A.三者同時落地B.甲、乙同時落地,丙后落地C.甲、丙同時落地,乙后落地D.乙、丙同時落地,甲后落地【解析】選D。甲是銅線框,在下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流,所受的安培力阻礙它的下落,故所需的時間長;乙沒有閉合回路,丙是塑料線框,故都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,它們做自由落體運動,故D正確。15.(能力挑戰(zhàn)題)如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流i,電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,P所受的重力為G,桌面對P的支持力為FN,則()A.t1時刻FN>G,P有擴大的趨勢B.t2時刻FN=G,此時穿過P的磁通量最大C.t3時刻FN=G,此時P中無感應(yīng)電流D.t4時刻FN<G,此時穿過P的磁通量最小【解析】選B。t1時刻,電流增大,由楞次定律的阻礙作用知,線圈有遠(yuǎn)離螺線管、收縮面積的趨勢,選項A錯誤;t2時刻電流不變,線圈無感應(yīng)電流,FN=G,此時穿過P的磁通量最大,選項B正確;t3時刻電流為零,但電流從有到無,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,此時P中有感應(yīng)電流,但磁感應(yīng)強度為零,FN=G,選項C錯誤;t4時刻電流不變,線圈無感應(yīng)電流,FN=G,此時穿過P的磁通量最大,選項D錯誤。二、非選擇題(10分)16.(xx上海高考)為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計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G左端流入時,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,發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈,其繞向為_(選填“順時針”或“逆時針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時,指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈,其繞向為_(選填“順時針”或“逆時針”)?！窘馕觥?1)根據(jù)楞次定律,線圈的磁場上端為N極,下端為S極,又由于指針向左偏轉(zhuǎn),所以線圈中的電流方向為從b到a,由右手螺旋定則知,俯視線圈時,從a到b,線圈的繞向為順時針。(2)根據(jù)楞次定律,線圈的磁場上端為N極,下端為S極,又由于指針向右偏轉(zhuǎn),所以線圈中的電流方向為從a到b,由右手螺旋定則知,俯視線圈時,從a到b,線圈的繞向為逆時針。答案:(1)順時針(2)逆時針