【物理】2020二轮复习电磁感应和楞次定律选择题特训练习（解析版）

【物理】2020二轮复习电磁感应和楞次定律选择题特训练习（解析版）

‎2020届高考物理二轮复习选择题特训练习（8）‎ 电磁感应和楞次定律 ‎1、关于感生电动势和动生电动势的比较,下列说法正确的是( )‎ A.感生电动势是由于变化的磁场产生了感生电场,感生电场对导体内的自由电荷产生作用而使导体两端出现的电动势 B.动生电动势是由于导体内的自由电荷随导体棒一起运动而受到洛伦兹力的作用产生定向移动,使导体棒两端出现的电动势 C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定 D.感生电动势和动生电动势产生的实质都是由于磁通量的变化引起的,只是感生电动势是由于磁场的变化,而动生电动势是由于面积的变化而己 ‎2、如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )‎ A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小 ‎3、法拉第发明了世界上第一台发电机。如图所示,圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间,两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好,且与灵敏电流计相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动,则(   )‎ A.电刷M的电势高于电刷N的电势 B.若只将电刷M移近N,电流计的示数变大 C.若只提高金属盘转速,电流计的示数变大 D.若只将滑动变阻器滑片向左滑动,电流计的示数变大 ‎4、如图甲所示,abcd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,导体棒PQ与ad、bc接触良好,整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向)。在O~t1时间内导体棒PQ始终静止,下面判断正确的是(   )‎ A.导体棒PQ中电流方向由Q至P B.导体棒PQ受安培力方向沿框架向下 C.导体棒PQ受安培力大小在减小 D.导体棒PQ受摩擦力大小在增大 ‎5、正方形导线框abcd置于光滑水平桌面上,其质量为m,电阻值为R,边长为L,在线框右侧距离cd边2L处有一宽度为2L的匀强磁场区域,磁场的左、右边界与线框的cd边平行,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直桌面向下,其俯视图如图所示。对线框施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始向右运动,cd边始终与磁场边界平行。已知线框在cd边经过磁场左、 右边界时速度相同,则线框(   )‎ A.离开磁场区域过程中的电流方向为dcbad B.通过磁场区域过程中的最小速度为 C.通过磁场区域过程中产生的焦耳热为2FL D.进入磁场区域过程中受到的安培力的冲量大小为 ‎6、如图所示,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 ‎7、如图所示,矩形闭合线圈竖直放置,是它的对称轴,通电直导线与平行,且、所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生感应电流,可行的做法是( )‎ A.中电流I逐渐增大 B.中电流I先增大后减小 C.正对,逐渐靠近线圈 D.线圈绕轴逆时针转动90°(俯视)‎ ‎8、如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1、L2之间和L3、L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B的大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线框abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线框平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则(   )‎ A.在0~t1时间内,通过线框某一横截面的电荷量为0.25C B.线框匀速运动的速度大小为8m/s C.线框的长度ab为1m D.0~t3时间内,线框产生的热量为4.2J ‎9、如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ．关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是（　　）‎ A．完全进入磁场时感应电流沿顺时针方向 ‎ B．完全进入磁场时感应电流沿顺时针方向 ‎ C．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 ‎ D．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 ‎10、如图所示,xOy平面位于光滑水平桌面上,在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向下。由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框,放在该水平桌面上,AB与DE边距离恰为2L,现施加一个水平向右的拉力F使线框水平向右匀速运动,DE边与y轴始终平行,从线框DE边刚进入磁场开始计时,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是(   )‎ A. B. C. D.‎ ‎11、如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场,以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。一质量为m、电阻为R的矩形金属框从t=0时刻在斜面上由静止释放,t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g,线框面积为S,t1=t0,t2=2t0,t3=3t0。在金属框下滑的过程中,下列说法正确的(   )‎ A.t1~t3时间内金属框中的电流方向不变 B.0~t3‎ 时间内金属框做匀加速直线运动 C.0~t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动 D.0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为 ‎12、航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间( )‎ A.两个金属环都向左运动 B.两个金属环都向右运动 C.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 D.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向 ‎13、如图,虚线P、Q、R间存在着磁感应强度大小相等,方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,磁场宽度均为L,一等腰直角三角形导线框abc,ab边与bc边长度均为L,bc边与虚线边界垂直,现让线框沿bc方向匀速穿过磁场区域,从c点经过虚线P开始计时,以逆时针方向为导线框感应电流i的正方向,则下列四个图象中能正确表示i—t图象的是( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎14、半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。直杆在圆环上以速度v平行于直径向右做匀速直线运动,直杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,直杆的位置由θ确定,如图所示。则( )‎ A.时,直杆产生的电动势为 B.时,直杆产生的电动势为 C.时,直杆受的安培力大小为 D.时,直杆受的安培力大小为 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：AC 解析：变化的磁场在空间激发感生电场,恒定的磁场不能在周围空间产生感生电场,选项A正确;选项B错误;动生电动势的方向可由愣次定律和右手螺旋定则判断,选项C正确,选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：D 解析：磁感应强度均匀减小,磁通量减小,根据楞次定律得,ab中的感应电流方向由a到b,故A错误.因为磁感应强度均匀减小,根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势恒定,则ab中的感应电流不变,故B错误.根据安培力公式知,电流不变,B均匀减小,则安培力减小,故C错误.导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡,,安培力减小,则静摩擦力减小,所以D选项是正确的.所以选D.‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：C 解析：根据安培定则可知,电磁铁产生的磁场在金属盘处方向向右,由右手定则判断可知,金属盘产生的感应电流方向从M到N,则电刷M的电势低于电刷N的电势,故A错误;若只将电刷M移近N,则电刷M、N之间距离减小,切割磁感线的有效长度减小,产生的感应电动势减小,感应电流减小,则电流计的示数变小,故B错误;若只提高金属盘转速,感应电动势增大,故电流计的示数变大,故C正确;若只将滑动变阻器滑片向左滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中电流减小,磁场减弱,电流计的示数变小,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：AC 解析：根据楞次定律可知,感应电流方向由Q至P,A正确;根据左手定则可知,开始导体棒PQ受到沿框架向上的安培力,B错误;根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势,产生的感应电流也不变,但磁感应强度逐渐减小,故导体棒PQ受到的安培力逐渐减小,C正确;导体棒受重力、支持力、安培力及摩擦力而处于平衡状态,若导体棒初始时刻所受安培力大于重力沿框架向下的分力,则摩擦力方向沿框架向下,随着安培力的减小,摩擦力先逐渐减小,当安培力与重力沿框架向下的分力大小相等时,摩擦力减小为零,随着安培力继续减小,摩擦力开始反向逐渐增大,D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：BD 解析：根据楞次定律可知,离开磁场区域过程中的电流方向为也dabcd,故A错误;由题意可知,线框cd边经过磁场左、右边界时速度相同,分析有cd边在磁场区域内先减速后加速,所以线框距离左边界L与距离右边界L时的速度相同且最小,根据动能定理可得,解得,故B正确;从线框的cd边刚进入磁场到刚好出磁场的过程中线框动能变化量为零,根据动能定理可得,由于线框进入磁场过程中和离开磁场过程中速度变化相同,受力情况相同,所以离开磁场过程中与进入磁场过程中产生的焦耳热相同,则通过磁场区域过程中产生的焦耳热为,故C错误;线框进入磁场的过程中,安培力的冲置大小为,故D正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：A 解析：当螺线管中通过的电流逐渐变小时,电流产生的磁场逐渐变弱,故穿过金属环a的磁通量变小,根据愣次定律可知,为阻碍原磁通量变小,金属环有收缩的趋势,故A正确.‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：D 解析：本题易错之处是认为直导线靠近线框时,磁通量增加。其实,选项A、B、C的三种做法,通电直导线产生的磁场穿过线圈的磁通量始终为零,所以不会产生感应电流;D项中线圈绕轴逆时针转动90°(俯视),线圈中会产生感应电流,选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：AB 解析：在t2~t3时间内线框做匀速直线运动,速度为v2,根据平衡条件有,代入数据得,故B正确;在t1~t2时间内,线框一直做匀加速直线运动,由题可知ab边刚进入磁场,cd边也刚进入磁场,设磁场的宽度为d,线框下降的位移为3d,则有,代入数据解得d=1m,所以线框的长度为L'=2d=2m,故C错误;在0~t1时间内,cd边从L1运动到L2,通过线框某一横截面的电荷量为 ‎,故A正确;0~t3时间内,根据能量守恒定律得,代入数据解得Q=1.8J,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：D 解析：AB、当线框完全进入磁场后，线框中的磁通量不再变化，线圈中无电流，故AB错误；C、由楞次定律可知，线框开始进入磁场时，感应电流沿逆时针方向，故C错误；‎ D、由楞次定律可知，线框开始穿出磁场时，感应电流沿顺时针方向，故D正确；‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：AC 解析：当DE边在0~L区域内时,正六边形导线框运动过程中有效切割长度均匀增大,根据可知电流均匀增大;在区域内时,有效切割长度均匀减小,故电流均匀减小;线框离开磁场过程中,有效切割长度先均匀增大,再均匀减小,因初始有效切割长度为DE边的长度,故初始时电流不为零,故A正确,B错误;因为线框做匀速运动,拉力F与安培力等值反向,则有,拉力与有效切割长度L成二次函数关系,故C正确,D错误。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：ABD 解析：由楞次定律可得,t1~t3时间内,金属框中的感应电流方向不变,A正确;金属框在运动过程中,相对的两边受到的安培力始终大小相等,方向相反,金属框受到的安培力的合力为零,故金属框在重力沿斜面的分力的作用下沿斜面做匀加速直线运动,B正确,C错误;0~t3时间内,只有t1~t3时间内产生焦耳热,t1~t3时间内金属框的感应电动势为,则感应电流为,产生的焦耳热为,D正确。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：D 解析：‎ A. 若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环要阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故A错误，B错误；‎ C. 由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故C错误；‎ D. 线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故D正确；‎ 故选：D。‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：A 解析：在第一阶段,导线框开始进入磁场,根据楞次定律知感应电流方向为正,感应电动势逐渐增大;在第二阶段,导线框完全进入磁场后感应电流方向为负,由0逐渐增大;在第二阶段,导线框出磁场过程中感应电流方向为正,逐渐增大,所以选项A正确。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：AD 解析：当时,直杆切割磁感线的有效长度,所以直杆产生的电动势,选项A正确。此时直杆上的电流,直杆受到的安培力大小,选项C错误。当时,直杆切割磁感线的有效长度,直杆产生的电动势,选项B错误。此时直杆上的电流,直杆受到的安培力大小,选项D正确。‎ ‎ ‎