2014年高考人教版物理一轮复习精品训练 第9章 第1节 电磁感应现象　楞次定律 含解析

2014年高考人教版物理一轮复习精品训练 第9章 第1节 电磁感应现象　楞次定律 含解析

课时作业27 电磁感应现象 楞次定律 一、不定项选择题 ‎1．(2012·山东理综)以下叙述正确的是( )‎ A．法拉第发现了电磁感应现象 B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 ‎2．(2012·泰安模拟)一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )‎ A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C．圆盘在磁场中向右匀速平移 D．匀强磁场均匀增加 ‎3．有一匀强磁场，它的磁感线与一矩形线圈平面成α角，穿过线圈的磁通量为Φ，线圈面积为S，那么这个磁场的磁感应强度为( )‎ A．Φ/S B．Φ/(Ssinα) C．Φcosα/S D．Φ/(Scosα)‎ ‎4.如图所示，在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将( )‎ A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．因不知道条形磁铁的哪一端为N极，也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动，故无法判断 ‎5.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )‎ A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转 ‎6．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )‎ A．流过R的电流为由D到C，流过r的电流为由B到A B．流过R的电流为由C到D，流过r的电流为由B到A C．流过R的电流为由D到C，流过r的电流为由A到B D．流过R的电流为由C到D，流过r的电流为由A到B ‎7．现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动。经研究这种方法可以有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，‎ 这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流。将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死。在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是( )‎ A．M中的感应电流方向一直向左 B．M中的感应电流方向一直向右 C．M中先有自右向左、后有自左向右的感应电流 D．M中先有自左向右、后有自右向左的感应电流 ‎8．(2012·课标全国理综)如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )‎ 二、非选择题 ‎9．如图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，求：‎ ‎(1)在金属环转过30°角时，穿过环的磁通量；‎ ‎(2)在金属环转过30°角的过程中，穿过环的磁通量变化。‎ ‎10．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为‎2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场，如图所示，从ab边进入磁场时开始计时。‎ ‎(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；‎ ‎(2)判断线框中有无感应电流。若有，答出感应电流的方向。‎ ‎11．如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adcb构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。‎ ‎(1)若从t＝0时刻起，磁感应强度均匀增加，同时保持棒静止，请判断感应电流的方向。‎ ‎(2)若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?‎ 参考答案 ‎1．AD　解析：惯性大小仅取决于质量，与物体运动状态无关，选项B错误；伽利略最早通过理想斜面实验得出：力不是维持物体运动状态的原因，选项C错误；正确选项为A、D。‎ ‎2．BD　解析：产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A、C选项中穿过盘的磁通量不变，故无感应电流产生；B、D中穿过圆盘的磁通量发生变化，故B、D正确。‎ ‎3．B　解析：磁通量Φ＝BS·sin α，则磁感应强度B＝，B正确。‎ ‎4．B　解析：无论条形磁铁哪一端为N极，无论是顺时针转动还是逆时针转动，穿过回路的磁通量都增加，要阻碍磁通量的增加，导体棒ab应向右运动，故B正确。‎ ‎5．B　解析：依题意，有相反方向的磁场穿过圆环b。对选项A，当圆环a顺时针加速转动时，其产生的磁场增强，穿过圆环b向里的磁通量增加，圆环b中产生的感应电流的磁场方向向外，由安培定则可判断出，圆环b中的感应电流方向沿逆时针，由楞次定律可判断圆环b受的安培力方向沿半径向外，有扩张的趋势，选项A错误；对选项B，圆环a减速转动，其产生的磁场减弱，穿过圆环b向里的磁通量减少，圆环b中产生的感应电流的磁场方向向里，由安培定则可判断出圆环b中的感应电流方向沿顺时针，由楞次定律可判断圆环b受的安培力方向沿半径向里，有收缩的趋势，选项B正确；同理可判断选项C、D均错误。‎ ‎6．B　解析：PQ与CD组成一个闭合回路，PQ与AB也组成一个闭合回路。PQ向左滑动时，PQCD回路的磁通量增加，由楞次定律判断出流过R的电流为由C到D；PQAB回路的磁通量减小，流过r的电流为由B到A。所以选项B正确。‎ ‎7．D　解析：由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”。由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强，由安培定则可知M中感应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律知，M中感应电流方向为自右向左。D项正确。‎ ‎8．A　解析：题中“线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右”表明穿过线框的磁通量先减小后增大，即导线中的电流先减小后增大，选项C、D错误；根据楞次定律，当导线中的电流先沿正方向减小时，在线框中才产生顺时针方向的感应电流，选项B错，A对。‎ ‎9．答案：(1)Bπr2　(2)Bπr2‎ 解析：(1)Φ＝BSsin 30°＝Bπr2‎ ‎(2)Φ1＝0‎ Φ2＝BSsin 30°＝Bπr2‎ ΔΦ＝Φ2－Φ1＝Bπr2‎ ‎10．答案：见解析 解析：(1)线框匀速进入磁场过程中，磁通量均匀增加；线框完全在磁场中时，磁通量不变；线框匀速出磁场过程中，磁通量均匀减小。Φ-t图象如图：‎ ‎(2)线框进入磁场阶段，有逆时针方向电流；线框在磁场中运动阶段，无感应电流；线框离开磁场阶段，有顺时针方向电流。‎ ‎11．答案：(1)逆时针 (2) 解析：(1)磁感应强度均匀增加，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为逆时针。‎ ‎(2)设磁感应强度为B，根据感应电流的产生条件可知，棒中不产生感应电流，则回路中的磁通量不变，所以Bl(l＋vt)＝B‎0l2，故B＝。‎