全国版2019版高考物理一轮复习第11章电磁感应40电磁感应现象楞次定律能力训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 40 电磁感应现象、楞次定律 1.如图所示， a、 b、 c 三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈 a 中有电流 I 通过时，穿过它们的磁通量分别为 a、 b、 c，下列说法中正确的是 ( ) A a b c C a c b 答案 B 解析 当 a 中有电流通过时，穿过 a、 b、 c 三个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数 c 最多，其次是 b， a 中没有向外的磁感线，因此，根据总磁通量的计算，应该是 a b c。故选 B。 2.如图所示，一根条 形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中 ( ) A始终有感应电流自 a 向 b 流过电流表 G

2、B始终有感应电流自 b 向 a 流过电流表 G C先有 aG b 方向的感应电流，后有 bG a 方向的感应电流 D将不会产生感应电流 答案 C 解析 条形磁体从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，且穿过螺线管的磁通量不断增加，根据楞次定律，产生的感应电流的方向是 aG b，条形磁体从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管中产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，产生的感应电流的方向 是 bG a，故 C 正确。 3.如图所示，一通电螺线管 b 放在闭合金属线圈 a 内，螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径 MN 重合。要使线圈 a 中产生感应电流，可采用的

3、方法有 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A使螺线管在线圈 a 所在平面内转动 B使螺线管上的电流发生变化 C使线圈以 MN 为轴转动 D使线圈以与 MN 垂直的直径为轴转动 答案 D 解析 题图所示位置，线圈 a 所在平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，当按 A、B、 C 所述方式变化时，线圈 a 所在平面仍与磁感线平行，磁通量不变，不产生感应电流；按选项 D 所述方式变化时，由于线圈与磁场夹 角变化引起磁通量变化，能够产生感应电流， D正确。 4.如图所示，当导线 ab 在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈 c 向右摆动，则 ab 的运动情况是 ( ) A向左或向右匀速运动 B向左或向

4、右减速运动 C向左或向右加速运动 D只能向右匀加速运动 答案 B 解析 当导线 ab 在导轨上滑行时，线圈 c 向右运动，说明穿过线圈的磁通量正在减少，即右侧回路中的感应电流减小，导线正在减速运动，与方向无关，故 A、 C、 D 错误， B 正确。 5. (2017 泰州一模 )如图所示，在长载流直导线旁边固定有两平行光滑导轨 A、 B，导轨与 直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒 ab 和 cd。当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒 ab 和 cd 的运动情况是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A一起向左运动 B一起向右运动 C相向运动，相互靠近 D相背运动，相

5、互远离 答案 D 解析 解法一：根据右手螺旋定则知，载流直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为 acdb。再根据左手定则知， ab所受安培力方向向左， cd 所受安培力向右，即 ab 和 cd 相背运动，相互远离，故 D 正确， A、B、 C 错误。 解法 二：载流导线中电流逐渐减弱，穿过 a、 b、 c、 d 回路的磁通量减小，由楞次定律，只有增大回路面积，才能阻碍磁通量的变化，所以 ab、 cd 相背运动， D 正确。 6 (多选 )如图所示，固定的水平长直导线中通有直流电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且两边与导线平行。线框由静

6、止释放，在下落过程中 ( ) A穿过线框的磁通量保持不变 B线框中感应电流方向保持不变 C线框所受安培力的合力为零 D线框的机械能不断减小 答案 BD 解析 线框下落过程中，穿过线框的磁通量减小， A 错误；由楞次定律可判断出感应电流方向 一直沿顺时针方向， B 正确；线框受到的安培力的合力竖直向上，但小于重力，则合力不为零， C 错误；在下落过程中，安培力对线框做负功，则其机械能减小， D 正确。 7. (多选 )如图所示，光滑平行金属导轨 PP 和 QQ ，都处于同一水平面内， P 和 Q 之间连接一电阻 R。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒 MN，用一水平向右

7、的力 F 拉动导体棒 MN，以下关于导体棒 MN 中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A感应电流方向是 N M B感应电流方向是 M N C安培力水平向左 D安培力水平向右 答案 AC 解析 解法一：由右手定则易知， MN 中感应电流方向是 N M，再由左手定则可判知， MN所受安培力方向垂直棒水平向左。 解法二：由楞次定律知，感应电流的产生，必然阻碍引起感应电流的原因。本题中，感应电流是由于 MN 相对于磁场向右运动引起的，则安培力必然阻碍这种相对运动，由安培力既垂直于电流又垂直于磁场方向可判知， MN 所受安培力方向必然垂直于 MN 水平向

8、左，再由左手定则，容易判断出感应电流的方向是 N M，故正确选项为 A、 C。 8 (2017 长沙模拟 )(多选 )均匀带负电的塑料圆环绕垂直于 圆环平面过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则 ( ) A只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流 B不管环怎样转动，小线圈内都没有感应电流 C圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流 D圆环在做匀速转动时，小线圈内没有感应电流 答案 CD 解析 圆环匀速转动形成恒定环形电流，磁场稳定，小线圈磁通量不变，不形成感应电流，故 A 错误、 D 正确；若圆环变速转动，磁场不断变化，小线圈中磁通量变化，形成感应电流，故 B

9、 错误、 C 正确。 9. (2017 全国卷 )如图，在方向垂 直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属线框 T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是 ( ) A PQRS 中沿顺时针方向， T 中沿逆时针方向 B PQRS 中沿顺时针方向， T 中沿顺时针方向 【 精品教育资源文库 】 C PQRS 中沿逆时针方向， T 中沿逆时针方向 D PQRS 中沿逆时针方向， T 中沿顺时针方向 答案 D 解析 由于金

10、属杆 PQ 突然向右运动，导致金属导轨与金属杆 PQ 所围的面积增大，磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，故感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向外， PQRS 中的感应电流沿逆时针方向。对于圆环形金属线框 T，金属杆由于运动产生的感应电流所产生的磁场使得 T 内的磁场的磁感应强度变小，磁通量减小，故线框 T 中感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向里，故 T 中的感应电流沿顺时针方向，故 D正确。 10. (2017 全国卷 )扫描隧道显微镜 (STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装 若干对紫铜

11、薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 ( ) 答案 A 解析 施加磁场来衰减振动是利用电磁阻尼实现的，即振动过程中发生电磁感应现象，产生的感应电流在磁场中受安培力阻碍其振动。 A 图中紫铜薄板无论上下振动还是左右振动都会出现磁通量的变化，即产生电磁感应现象； B 图中紫铜薄板上下振动时没有磁通量的变化，不会产生电磁感应现象； C 图中紫铜薄板无论上下振动还是左右振动均不会产生电磁感应现象 ； D 图中紫铜薄板上下振动时不会产生电磁感应现象， A 正确。 11. (2016 海南高

12、考 )如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 答案 D 解析 根据楞次定律，当金 属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项 A、 B 错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，

13、根据楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针，故选项 C 错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可知，产生的感应电流为逆时针，故选项 D 正确。 12. (2015 全国卷 )(多选 )1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的 “ 圆盘实验 ” 。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现， 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是 ( ) A圆盘上产生了感应电动势 B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过

14、整个圆盘的磁通量发生了变化 D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 答案 AB 解析 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势和感应电流， A 正确；圆盘内的涡电流产生的磁场对磁针施加磁场力作用，导【 精品教育资源文库 】 致磁针转动， B 正确； 由于圆盘中心正上方悬挂小磁针，在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量不变， C 错误；圆盘中带正电的质子与电子同时参与运动，不能形成电流， D 错误。 13. (海南高考 )(多选 )如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左