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

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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=。‎
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