- 2021-04-16 发布 |
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文档介绍
【物理】2018届一轮复习人教版电磁感应现象楞次定律学案
选修3－2 第十章 电磁感应 考点内容 要求 考题统计 考法分析 2014 2015 2016 ①根据楞次定律判断感应电流方向、导体受力或运动方向； ②公式E＝n和E＝Blv及E＝Bl2ω的比较和应用； ③电磁感应与电路的综合，自感、涡流； ④根据题目所给图象分析计算相关问题； ⑤电磁感应中的力、电综合问题 电磁感应现象 Ⅰ ·卷Ⅰ T14 6分 ·卷Ⅱ T18 6分 T25 19分 ·卷Ⅰ T19 6分 ·卷Ⅱ T15 6分 ·甲卷 T20 6分 T24 12分 ·乙卷 T24 14分 ·丙卷 T21 6分 T25 20分 磁通量 Ⅰ 楞次定律 Ⅱ 法拉第电磁感应定律 Ⅱ 自感、涡流 Ⅰ 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 考点一 电磁感应现象的判断 1．磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。 (2)公式：Φ＝BS。 (3)单位：1 Wb＝1_T·m2。 (4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。 2．电磁感应现象 (1)电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 (2)产生感应电流的条件 ①条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ②特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。 (3)产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流； 如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。 (4)能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。 [思维诊断] (1)磁通量虽然是标量，但有正、负之分。( ) (2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。( ) (3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。( ) (4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。( ) 答案： (1)√ (2)× (3)√ (4)× [题组训练] 1. [磁通量的计算]在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b>a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度大小 减小到，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( ) A.πB(b2－a2) B．πB(b2－2a2) C．πB(b2－a2) D．πB(b2－2a2) 解析： 计算磁通量Φ时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B时线圈磁通量Φ1＝πB(b2－a2)－πBa2，磁感应强度大小为时线圈磁通量Φ2＝πB(b2－a2)－πBa2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝πB(b2－2a2)，故选项D正确。 答案： D 2．[磁通量变化的理解]如图所示 ，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 解析： 设金属框在位置Ⅰ的磁通量为Φ1，金属框在位置Ⅱ的磁通量为ΦⅡ，由题可知：ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|，ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对。 答案： C 3．[产生感应电流的条件](多选)下列情况能产生感应电流的是( ) A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时 解析： A中导体AB 顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A错误；B中条形磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流产生，故选项B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C错；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中的磁通量变化，线圈中产生感应电流，故选项D正确。 答案： BD 方法技巧 判断电磁感应现象能否发生的一般流程 考点二 楞次定律的应用 1．楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。 (3)楞次定律中“阻碍”的含义 2．右手定则 (1)内容： ①磁感线穿入右手手心。 ②大拇指指向导体运动的方向。 ③其余四指指向感应电流的方向。 (2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。 [思维诊断] (1)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。( ) (2)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( ) (3)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别。( ) 答案： (1)× (2)× (3)× 如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中( ) A．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C．通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D．通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引 解析： 将磁铁的S极朝下插入线圈的过程中，通过线圈的磁场方向向上，且增强，由楞次定律知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥。 答案： B [题组训练] 1．[楞次定律的应用]如图所示为一个圆环形导体，圆心为O，有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流的情况是( ) A．沿逆时针方向 B．沿顺时针方向 C．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 D．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 解析： 由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动，所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消，所以穿过圆环的磁通量 时向外增加，然后向外减少，根据楞次定律，圆环中感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故只有选项D正确。 答案： D 2．[右手定则的应用]如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外， 一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则( ) A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析： 导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错。 答案： D 方法技巧 利用楞次定律判断感应电流的方向 考点三 楞次定律的拓展应用 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因： (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 [题组训练] 1．[阻碍磁感通量变化]如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将( ) A．静止不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 解析： 题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，闭合导体线圈中的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。 答案： B 2．[阻碍相对运动]如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( ) A．同时向左运动，间距增大 B．同时向左运动，间距减小 C．同时向右运动，间距减小 D．同时向右运动，间距增大 解析： 当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量均增加。根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近” ，那么两环都向左运动。又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，且磁铁对右环的斥力较大，故右环向左运动的速度较大，所以两环间距离要减小，故只有选项B正确。 答案： B 3．[面积“增缩减扩”]通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时( ) A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 解析： 穿过环a的磁感线既有向右的(通电螺线管内部)，也有向左的(通电螺线管外部)，总的水平向右。电流不变时，环a面积越大，通过它的磁通量越小。由于I减小，穿过闭合金属环的磁通量变小，通电螺线管在环a的轴线上，所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小，所以A正确。 答案： A 思想方法盘点⑭ “三定则”、“一定律”的综合应用 1．“三定则”、“一定律”的比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则 电磁感应 部分导体切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量的变化 楞次定律 2.“三定则”的应用区别 (1)右手定则与左手定则的区别 “因电而动”——用左手定则，“因动而电”——用右手定则。 (2)安培定则与楞次定律的区别 “因电生磁”——用安培定则。 “因磁生电”——用楞次定律(或右手定则)。 3．相互联系 (1)应用楞次定律，一般要用到安培定则； (2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论(“来拒去留”或“增缩减扩”)确定。 (多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动。则PQ所做的运动可能是( ) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 解析： MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大向左加速运动。 答案： BC 反思提升 “三定则”、“一定律”的应用技巧 2个条件：感应电流产生的条件 2种方法：判断感应电流方向 2个原则：(1)无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断；(2)“电生磁”或“磁生电”均用右手判断。 [即学即练] 1．置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( ) A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 解析： 由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，ab棒中感应电流方向由a→b。由左手定则知，ab棒受的安培力方向向左，将向左运动。故A错；同理B、D错，C对。 答案： C 2．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( ) A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动 D．向右做加速运动 解析： 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对、D错。 答案： BC 1．(多选)(2014·上海卷)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场( ) A．逐渐增强，方向向外 B．逐渐增强，方向向里 C．逐渐减弱，方向向外 D．逐渐减弱，方向向里 解析： 软导线回路变为圆，线圈平面的面积变大，根据楞次定律可知，回路中感应电流要阻碍通过线圈平面磁通量的减小，说明穿过线圈平面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱，A、B项错误，C、D项正确。 答案： CD 2．(2014·全国卷新课标Ⅰ·14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( ) A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 解析： 本题以验证“由磁产生电”设想的实验为背景，主要考查电磁感应现象。 产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化。选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选项D。 答案： D 3. (2016·海南单科·4)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，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( ) 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方向 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方向 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，故根据楞次定律可以知道，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，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D正确。 答案： D 4. 如图所示，A是硬橡胶圆环，B是一小段垂直纸面的通电直导线，电流方向如图所示，用毛皮摩擦A环，并使它按图示方向转动，在 转动的瞬间，导线B所受安培力的方向是( ) A．平行纸面向上 B．平行纸面向下 C．平行纸面向左 D．平行纸面向右 解析： 毛皮摩擦过的橡胶环带负电，A环如图示方向旋转，相当于顺时针方向的环形电流。根据右手螺旋定则，穿过右侧环中的磁通量为垂直纸面向外，右侧环中感应电流的方向根据楞次定律判定为顺时针的，感应电流流过螺线管，使螺线管的磁场右边为N极，左边为S极。导线B所在处的磁场方向向左，根据左手定则，B受安培力方向向上。选项A正确。 答案： A 5．(多选)如图所示，一个正方形导线框，以恒定速度向右进入以MN为边界无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，MN与水平线的夹角为45°，下列有关说法正确的是 ( ) A．导线框中的感应电流方向始终为顺时针 B．导线框中的感应电流方向始终为逆时针 C．导线框中感应电流的大小先增大后减小 D．导线框在完全进入时，线框中的感应电流最大 解析： 导线框匀速进入磁场，线框内的磁通量增大，根据楞次定律可知，导线框内感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，再根据安培定则可判断出，感应电流方向为逆时针，A项错误，B项正确；在导线框以与MN平行的对角线进入磁场之前，切割磁感线的等效长度L逐渐增大，随后切割磁感线的等效长度L逐渐减小，根据E＝BLv和I＝可知，导线框中感应电流的大小先增大后减小，C项正确；导线框以与MN平行的对角线进入磁场时，切割磁感线的等效长度L最大，线框中的感应电流最大，D项错误。 答案： BC 课时作业 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题(1～8题为单项选择题，9～14题为多项选择题) 1. 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线cd，且cd平行于ab，当cd竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( ) A．逐渐变大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变 解析： 由安培定则可知，通电导线cd在空间形成磁场的磁感线为同心圆环，则穿过水平面上圆的直径ab两侧的磁感线方向相反。由对称性可知，圆内的磁通量始终为零，故本题选C。 答案： C 2. 在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示。下列说法中正确的是( ) A．只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动 B．只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动 C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动 D．当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动 解析： 由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，若闭合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，正确答案为C。 答案： C 3．如图所示为感应式发电机的结构图，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是( ) A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置 B．将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置 C．将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置 D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置 解析： 当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想观察到感应电流，M、N应分别连接电源的两个极，故可知只有B项正确。 答案： B 4．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( ) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析： 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，在水平方向运动趋势总是向右。 答案： D 5. 如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小为( ) A.BS B．NBS C.BS D．NBS 解析： Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在 位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进。若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则Φ2＝BS，Φ1＝－BS，因穿过多匝数圈的磁通量的大小与匝数无关，故ΔΦ＝BS。 答案： C 6. (2017·陕西西安市高三模拟)如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻 ，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正确的是( ) A．大于环重力mg，并逐渐减小 B．始终等于环重力mg C．小于环重力mg，并保持恒定 D．大于环重力mg，并保持恒定 解析： 根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断，安培力应该竖直向下，环始终处于静止状态，表明线的拉力始终大于环的重力mg。由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力F＝I·2RB逐渐减小，选项A正确。 答案： A 7. 两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图所示。两板间有一带正电的油滴恰好静止，则磁场的磁感应强度B随时间变化的图象是( ) 解析： 带正电的油滴静止，即所受重力与电场力平衡，两板间为匀强电场，因此线圈中产生的感应电动势为恒定值，由法拉第电磁感应定律可知，通过线圈的磁通量一定是均匀变化的，A、D两项错误；油滴带正电，故下极板电势高于上极板电势，感应电流产生磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，通过线圈的磁通量均匀减小，故C项正确，B项错误。 答案： C 8．如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止 向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是( ) A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势 B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势 C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势 D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势 解析： 根据右手定则，当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时，abdc回路中会产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abdc回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abdc回路中的感应电流I＝Blv/R，感应电流的变化率＝，又由于金属棒向右运动的加速度a 减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C正确。 答案： C 9．试分析下列各种情形中，金属线框里能产生感应电流的是( ) 解析： 由于A、C线圈中磁通量保持不变，故不产生感应电流，而B、D线圈中磁通量发生变化，故能产生感应电流。 答案： BD 10. 如图，均匀带负电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，若环a绕中心点O在其所在平面内顺时针加速旋转，下列说法正确的是( ) A．环b中产生顺时针方向的感应电流 B．环b中产生逆时针方向的感应电流 C．环b有收缩趋势 D．环b有扩张趋势 解析： 环a顺时针加速旋转时，环a中产生逆时针方向的电流，且电流逐渐增大，穿过环b的磁通量垂直纸面向外且增加(向外的磁感线比向内的磁感线多得多)，根据楞次定律知环b中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向内，根据安培定则知环b中感应电流方向是顺时针方向，选项A正确，B错误；由于环a、b中的电流方向相反，相互排斥，所以环b有扩张趋势，选项D正确，C错误。 答案： AD 11．北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是( ) A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低 B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低 C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a 解析： 线圈向东平动时，ba和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a点电势比b点电势低，A正确；同理，线圈向北平动，则a、b两点电势相等，高于c、d两点电势，B错误；以ab为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a→b→c→d→a，则C正确，D错误。 答案： AC 12．如图所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是( ) A．0～1 s内线圈的磁通量不断增大 B．第4 s末的感应电动势为0 C．0～1 s内与2～4 s内的感应电流相等 D．0～1 s内感应电流方向为顺时针 解析： 0～1 s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确。第4 s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误。0～1 s内与2～4 s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误。用楞次定律判断，感应电流在0～1 s内为顺时针，选项D正确。 答案： AD 13．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则( ) A．t1时刻，FN>G B．t2时刻，FN>G C．t3时刻，FN查看更多