2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng) 課時(shí)作業(yè)28 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律.doc

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課時(shí)作業(yè)（二十八）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 [基礎(chǔ)小題練] 1.如圖所示，半徑為R的圓線(xiàn)圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線(xiàn)范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為(　　) A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 【解析】　只有虛線(xiàn)圈區(qū)域內(nèi)存在磁場(chǎng)，故磁通量為Φ＝BS＝πBr2，B對(duì)． 【答案】　B 2．下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【解析】　A中磁通量有變化但回路不閉合無(wú)感應(yīng)電流；C中回路閉合但磁通量不變化，無(wú)感應(yīng)電流；D中磁通量也不變化，無(wú)感應(yīng)電流；只有B中能產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選B. 【答案】　B 3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l＞d，線(xiàn)框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，從線(xiàn)框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間是(　　) A. B． C. D． 【解析】　從線(xiàn)框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)，bc邊和ad邊都不切割磁感線(xiàn)，即無(wú)感應(yīng)電流的時(shí)間是t＝. 【答案】　B 4.在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向上且增強(qiáng)，ab桿才可能向左移動(dòng) B．只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動(dòng) C．無(wú)論磁場(chǎng)方向如何，只要磁場(chǎng)減弱，ab桿就可能向右移動(dòng) D．當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會(huì)移動(dòng) 【解析】　由楞次定律可知，當(dāng)閉合回路的磁通量增大時(shí)，導(dǎo)體棒將向左移動(dòng)，阻礙磁通量的增加，當(dāng)閉合回路的磁通量減小時(shí)，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng)，以便阻礙磁通量的減小，與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)，故選C. 【答案】　C 5．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(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)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(guò)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 6．(2018大連高三調(diào)研)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線(xiàn)框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)左右擺動(dòng)．金屬線(xiàn)框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線(xiàn)框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向始終是d→c→b→a→d C．穿過(guò)線(xiàn)框中的磁通量先變大后變小 D．穿過(guò)線(xiàn)框中的磁通量先變小后變大 【解析】　線(xiàn)框從圖示位置的右側(cè)擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d，從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d. 【答案】　BD [創(chuàng)新導(dǎo)向練] 7．生活實(shí)際——通過(guò)“安檢門(mén)”考查楞次定律 如圖所示為安檢門(mén)原理圖，左邊門(mén)框中有一通電線(xiàn)圈，右邊門(mén)框中有一接收線(xiàn)圈．工作過(guò)程中某段時(shí)間通電線(xiàn)圈中存在順時(shí)針(從左向右看)方向均勻增大的電流，則(　　) A．無(wú)金屬片通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B．無(wú)金屬片通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流增大 C．有金屬片通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 D．有金屬片通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化 【解析】　當(dāng)左側(cè)通電線(xiàn)圈中存在順時(shí)針?lè)较蚓鶆蛟龃蟮碾娏?，則通過(guò)右側(cè)線(xiàn)圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，右側(cè)線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時(shí)針，由于磁場(chǎng)是均勻增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流為恒定的，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)有金屬片通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈中磁通量仍然增大，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍然為逆時(shí)針，但是由于金屬片中也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以接收線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 8．高新科技——電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的無(wú)線(xiàn)充電原理 隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)充電已經(jīng)進(jìn)入人們的生活．某品牌手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電原理如圖所示．關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．充電底座中的發(fā)射線(xiàn)圈將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能 B．充電底座可以直接使用直流電源實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電 C．接收線(xiàn)圈中交變電流的頻率與發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的頻率相同 D．無(wú)線(xiàn)充電時(shí)手機(jī)接收線(xiàn)圈利用“電流的磁效應(yīng)”獲取電能 【解析】　發(fā)射線(xiàn)圈中通入交變電流，交變電流周?chē)纬山蛔兇艌?chǎng)，交變磁場(chǎng)又形成交變電場(chǎng)，從而在接收線(xiàn)圈形成交變電流．發(fā)射線(xiàn)圈是將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，接收線(xiàn)圈是將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；直流電周?chē)纬珊愣ǖ拇艌?chǎng)，恒定的磁場(chǎng)無(wú)法由電磁感應(yīng)形成電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律知接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的頻率一樣，C正確；無(wú)線(xiàn)充電時(shí)手機(jī)接收線(xiàn)圈利用“電磁感應(yīng)”獲得電能，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 9．科學(xué)探究——楞次定律的實(shí)際應(yīng)用 現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備．電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成．當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時(shí)，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，穿過(guò)真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變化，這時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場(chǎng)，電子將在渦旋電場(chǎng)作用下得到加速．如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖)，若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(shí)(　　) A．電子在軌道上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng) B．保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時(shí)，電子將加速 C．保持電流的方向不變，當(dāng)電流減小時(shí)，電子將加速 D．被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變 【解析】　由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)渦旋電場(chǎng)為順時(shí)針?lè)较?，所以電子在軌道上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時(shí)，渦旋電場(chǎng)增強(qiáng)，電子將加速，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)；電子的速度變化，被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變化，選項(xiàng)D錯(cuò)． 【答案】　AB 10．高新科技——對(duì)新型材料特性的研究與開(kāi)發(fā) 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大，隨所處空問(wèn)磁場(chǎng)的減弱而變小，如圖所示電路中GMR為一個(gè)磁敏電阻，R和R2為滑動(dòng)變阻器，R1和R3為定值電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(　　) A．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大 B．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng) C．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大 D．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng) 【解析】　只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值增大，電源電動(dòng)勢(shì)不變，所以左側(cè)電路中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱；由于電磁鐵的磁性減弱，導(dǎo)致了磁敏電阻的阻值減小，則通過(guò)R1的電流增大，其消耗的電功率增大，電容器兩端的電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒所受的電場(chǎng)力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，回路中電流不變，電阻R1消耗的電功率不變，電容器兩端電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒所受的電場(chǎng)力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤． 【答案】　A 11．創(chuàng)新設(shè)計(jì)——利用楞次定律進(jìn)行創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 如圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品《小熊蕩秋千》．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(xiàn)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(xiàn)圈P時(shí)，線(xiàn)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(　　) A．P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) B．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，Q也會(huì)向右擺動(dòng) C．P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，線(xiàn)圈P平面內(nèi)從右往左的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以得出電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，所以A項(xiàng)正確；根據(jù)P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向流過(guò)Q線(xiàn)圈也是順時(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則判斷Q下邊受安培力向右擺動(dòng)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若用手左右擺動(dòng)Q，線(xiàn)圈Q的下邊切割磁感線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線(xiàn)圈P中會(huì)有感應(yīng)電流通過(guò)，在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　AB 12．等離子體發(fā)電機(jī)原理創(chuàng)新與應(yīng)用 如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線(xiàn)與P1、P2相連接，線(xiàn)圈A與直導(dǎo)線(xiàn)cd連接．線(xiàn)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．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．0～1 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥 B．1～2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥 C．2～3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥 D．3～4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥 【解析】　由題圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向?yàn)橛蒩到b；由右側(cè)電路及題圖乙可以判斷，0～2 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒫到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.2～4 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒬到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正確． 【答案】　CD 13．原始發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與原理 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(xiàn)圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線(xiàn)圈平面對(duì)稱(chēng)，線(xiàn)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(xiàn)上時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的(　　) 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】　當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線(xiàn)上時(shí)，磁場(chǎng)方向豎直向上，根據(jù)磁通量的定義可判斷此時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，此時(shí)線(xiàn)圈最前面的點(diǎn)與最后面的點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，可知磁通量的變化率是最小的．所以只有B正確． 【答案】　B 14．軍事科技——航母飛機(jī)電磁彈射裝置原理 航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示．當(dāng)固定線(xiàn)圈上突然通過(guò)直流電時(shí)，線(xiàn)圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在線(xiàn)圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線(xiàn)制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁．則閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間(　　) A．從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將金屬環(huán)置于線(xiàn)圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射 D．電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 【解析】　閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁場(chǎng)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，A錯(cuò)誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線(xiàn)制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；若將金屬環(huán)置于線(xiàn)圈右側(cè)，則閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負(fù)極調(diào)換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確． 【答案】　BCD