【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应现象楞次定律课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应现象楞次定律课时作业

电磁感应现象　楞次定律 ‎1.(2018·河北邢台质检)下列说法中正确的是(　　)‎ A.当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零 B.磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直 C.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 D.洛伦兹力不改变运动电荷的速度 答案　C 解析　当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不一定为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直，但不一定与直导线方向垂直，故B错误；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，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误.‎ ‎2.下列图中能产生感应电流的是(　　)‎ 答案　B 解析　根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流.‎ ‎3.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　)‎ 图1‎ A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同 答案　D 解析　无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起.如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起.选项D正确.‎ ‎4.如图2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(　　)‎ 图2‎ A.通过电阻的感应电流的方向由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由b到a，线圈与磁铁相互吸引 答案　A 解析　将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥.‎ ‎5.如图3所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反 B.不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针 C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针 D.在此过程中感应电流大小不变 答案　B 解析　金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环匀速拉出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，感应电流的大小也在发生变化，D错误.‎ ‎6.如图4所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　)‎ 图4‎ A.FT1＞mg，FT2＞mg B.FT1＜mg，FT2＜mg C.FT1＞mg，FT2＜mg D.FT1＜mg，FT2＞mg 答案　A 解析　金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知FT1＞mg，FT2＞mg，A正确.‎ ‎7.(多选)如图5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，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)‎ 图5‎ 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 答案　BC 解析　设PQ向右运动，用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上.若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则判定，可知MN向左运动，可见A选项不正确.若PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减少，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N，对MN用左手定则判定，可知MN是向右运动，可见C正确.同理设PQ向左运动，用上述类似的方法可判定B正确，而D错误.‎ ‎‎ ‎8.如图6所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则(　　)‎ 图6‎ A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大 D.螺线管产生的磁场，A端为N极 答案　C 解析　金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，“阻碍”其运动，选项A、B错误；金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势E＝Blv，感应电流I＝，安培力F＝BIl＝，可见，选项C正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误.‎ ‎9.(多选)如图7所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面.则下列说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B.线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C.穿过线框中的磁通量先变大后变小 D.穿过线框中的磁通量先变小后变大 答案　BD 解析　线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通 量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d.‎ ‎10.(多选)如图8，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环.当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A.A中产生逆时针的感应电流 B.A中产生顺时针的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩张的趋势 答案　BD 解析　由题图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩张的趋势，故C错误，D正确.‎ ‎11.如图9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处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是(　　)‎ 图9‎ 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 答案　C 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＝，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.‎ ‎12.如图10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(　　)‎ 图10‎ 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 答案　C 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Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，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.‎ ‎13.(2018·河南焦作质检)如图11所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径RM

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