《(江蘇專版)2020版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測(三十)電磁感應現(xiàn)象 楞次定律(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專版)2020版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測(三十)電磁感應現(xiàn)象 楞次定律(含解析)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時跟蹤檢測(三十) 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律
對點訓練:對電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷
1.[多選]如圖所示,矩形線框abcd由靜止開始運動,若要使線框中產生感應電流,則線框的運動情況應該是( )
A.向右平動(ad邊還沒有進入磁場)
B.向上平動(ab邊還沒有離開磁場)
C.以bc邊為軸轉動(ad邊還沒有轉入磁場)
D.以ab邊為軸轉動(轉角不超過90°)
解析:選AD 選項A和D所描述的情況中,線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大,D情況下S減小),穿過線框的磁通量均改變,由產生感應電流的條件知線框中會產生感應電流。而選項B、C所描述的情況中,線框中的磁通量均不改
2、變,不會產生感應電流。故選A、D。
2.(2018·瀏陽三中月考)法拉第是十九世紀電磁學領域中偉大的科學家,下列有關法拉第在電磁學領域的貢獻,不正確的是( )
A.法拉第是電磁學的奠基者,他首先提出了場的概念
B.法拉第發(fā)現(xiàn)并總結電磁感應是由于閉合電路磁通量變化引起的
C.法拉第正確地指出電磁感應與靜電感應不同,感應電流并不是與原電流有關,而是與原電流的變化有關
D.法拉第通過科學實驗以及研究發(fā)現(xiàn)判斷感應電流方向的方法,即:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁通量的變化
解析:選D 法拉第是電磁學的奠基者,他首先提出了場的概念,選項A正確;法拉第發(fā)現(xiàn)并總結電磁感應是由于閉合電路磁
3、通量變化引起的,選項B正確; 法拉第正確地指出電磁感應與靜電感應不同,感應電流并不是與原電流有關,而是與原電流的變化有關,選項C正確;楞次通過科學實驗以及研究發(fā)現(xiàn)判斷感應電流方向的方法,即:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁通量的變化,選項D錯誤。
3.(2018·宿遷中學月考)某同學在“探究感應電流產生的條件”的實驗中,將直流電源、滑動變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計及開關按如圖所示連接成電路。在實驗中,該同學發(fā)現(xiàn)開關閉合的瞬間,靈敏電流計的指針向左偏。由此可以判斷,在保持開關閉合的狀態(tài)下( )
A.當線圈A拔出時,靈敏電流計的指針向左偏
B.當線圈A中的鐵芯拔出時
4、,靈敏電流計的指針向右偏
C.當滑動變阻器的滑片勻速滑動時,靈敏電流計的指針不偏轉
D.當滑動變阻器的滑片向N端滑動時,靈敏電流計的指針向右偏
解析:選B 開關閉合的瞬間,靈敏電流計的指針向左偏,則當磁通量增大時,指針左偏;若磁通量減小時,則右偏;當線圈A拔出,或線圈A中的鐵芯拔出時,均導致磁通量減小,因此電流計指針向右偏,故A錯誤,B正確;滑動變阻器的滑片勻速滑動,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,電流計指針要發(fā)生偏轉,故C錯誤;當滑動變阻器的滑片向N端滑動時,電阻減小,則電流增大,導致磁通量增大,因此靈敏電流計的指針向左偏,故D錯誤。
對點訓練:感應電流方向的判斷
4.(2018·宿遷期
5、末)如圖甲所示,在長直通電導線附近有一個矩形線圈ABCD,線圈與導線始終在同一平面內。取圖示電流方向為直導線電流的正方向,當直導線通入如圖乙所示的電流時,下列說法正確的是( )
A.在t=時刻,穿過線圈ABCD中的磁通量最大
B.在t=時刻,線圈ABCD中產生的感應電流最小
C.在~T時間內,線圈ABCD中感應電流方向一直沿順時針方向
D.在~T時間內,線圈ABCD中感應電流方向會發(fā)生改變
解析:選D 在t=時刻,通過直導線的電流為零,產生的磁場磁感應強度為零,但磁場變化最快;穿過線圈ABCD中的磁通量為零,但磁通量變化最快,感應電流最大,故A、B錯誤。在~時間內,導線中通入負
6、向且增大的電流,由安培定則知穿過線圈的磁通量向外增大,由楞次定律知感應電流沿順時針方向;在~T時間內,導線中通入負向且減小的電流,由安培定則知穿過線圈的磁通量向外減小,由楞次定律知感應電流沿逆時針方向。因此在~T時間內,感應電流方向會發(fā)生改變,故C錯誤,D正確。
5.如圖所示,一個金屬圓盤安裝在豎直的轉動軸上,置于蹄形磁鐵之間,兩塊銅片A、O分別與金屬盤的邊緣和轉動軸接觸。若使金屬盤按圖示方向(俯視順時針方向)轉動起來,下列說法正確的是( )
A.電阻R中有Q→R→P方向的感應電流
B.電阻R中有P→R→Q方向的感應電流
C.穿過圓盤的磁通量始終沒有變化,電阻R中無感應電流
D.調
7、換磁鐵的N、S極同時改變金屬盤的轉動方向,R中感應電流的方向也會發(fā)生改變
解析:選B 圓盤轉動時,相當A、O間的半徑切割磁感線產生感應電動勢,該半徑與R構成閉合回路,電路中產生感應電流,由右手定則可知,通過電阻R的感應電流方向為:P→R→Q,故A、C錯誤,B正確;調換磁鐵的N、S極同時改變金屬盤的轉動方向,半徑的轉動方向與磁場方向同時變?yōu)橄喾捶较?,由右手定則可知,R中感應電流的方向不變,故D錯誤。
6.[多選](2018·鎮(zhèn)江期末)如圖所示,一個有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外。一個矩形閉合導線框abcd,沿紙面由位置1(左)水平勻速運動到位置2(右)。則( )
A.導線框進
8、入磁場時,感應電流方向為a→d→c→b→a
B.導線框離開磁場時,感應電流方向為a→b→c→d→a
C.導線框完全進入磁場后,感應電流方向為a→b→c→d→a
D.導線框完全進入磁場后,感應電流方向為a→d→c→b→a
解析:選AB 線框進入磁場時,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知感應電流方向為a→d→c→b→a,故A正確;導線框離開磁場時,磁通量減小,感應電流方向為a→b→c→d→a,故B正確;導線框全部進入磁場運動時,磁通量不變,沒有感應電流產生,故C、D錯誤。
7.[多選]磁懸浮高速列車在我國已投入運行數(shù)年。如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導材料制成的超導
9、圓環(huán)。將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中,則( )
A.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流消失
B.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為順時針方向(從上往下看)
D.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為逆時針方向(從上往下看)
解析:選BC 在B放入磁場的過程中,根據(jù)楞次定律不難判斷出B中會產生感應電流,而因為B是超導體沒有電阻,故即使B穩(wěn)定后電磁感應現(xiàn)象消失,B中的電流也不會消失,故A錯誤,B正確;根據(jù)楞次定律可知,如A的N極朝上,放入圓環(huán)B時,
10、圓環(huán)B中的磁通量向上增大,則感應電流的磁場應向下,B中感應電流方向從上向下看應為順時針,故C正確,D錯誤。
對點訓練:三定則、一定律的綜合應用
8.[多選]如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一螺線管Q。P和Q共軸,Q中通有變化的電流i,電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。P所受的重力為G,桌面對P的支持力為FN,則( )
A.t1時刻,F(xiàn)N>G B.t2時刻,F(xiàn)N>G
C.t3時刻,F(xiàn)N<G D.t4時刻,F(xiàn)N=G
解析:選AD 線圈總是阻礙磁通量的變化,所以t1時刻電流增大,磁通量變大,下面線圈阻礙變化,就有向下運動的趨勢,所以FN>G,故A正確
11、;t2時刻與t4時刻無電流變化,所以t2與t4時刻FN=G,故B錯誤,D正確;t3時刻Q中沒有電流,所以t3時刻FN=G,故C錯誤。
9.[多選]如圖所示,一電子以初速v沿與金屬板平行的方向飛入兩板間。在下列哪種情況下,電子將向M板偏轉?( )
A.開關S接通瞬間
B.斷開開關S瞬間
C.接通S后,滑動變阻器滑動觸頭向右迅速滑動
D.接通S后,滑動變阻器滑動觸頭向左迅速滑動
解析:選AD 開關S接通瞬間,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律知在上線圈中感應出上正下負的電動勢,電子向M板偏轉,A正確;斷開開關S瞬間,穿過線圈的磁通量減少,由楞次定律知在上線圈中感應出上負下正的電動勢,電
12、子向N板偏轉,B錯誤;接通S后,滑動變阻器滑動觸頭向右迅速滑動,電阻增大,電流減小,穿過線圈的磁通量減少,由楞次定律知在上線圈中感應出上負下正的電動勢,電子向N板偏轉,C錯誤;接通S后,滑動變阻器滑動觸頭向左迅速滑動,電阻減小,電流增大,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律知在上線圈中感應出上正下負的電動勢,電子向M板偏轉,D正確。
10.如圖甲,A、B為兩個相同的環(huán)形線圈,共軸并靠近放置。若A線圈中通有如圖乙所示的變化電流i(圖示方向為正),則下列說法正確的是( )
A.在t1~t2時間內,B線圈的電流方向與A線圈的電流方向相反
B.在t1~t3時間內,B線圈的電流方向一直沒有發(fā)生變
13、化
C.t1時刻兩線圈間作用力最大
D.t2時刻兩線圈間作用力最大
解析:選B 在t1~t2時間內,線圈A的電流方向為逆時針(從左向右看)且大小減小,所以根據(jù)右手螺旋定則可判定穿過線圈B的磁通量方向向左且大小減小,由楞次定律可知,線圈B的電流為逆時針方向,因此A、B中電流方向相同,出現(xiàn)相互吸引現(xiàn)象,故A錯誤;在t2~t3時間內,線圈A的電流方向為順時針且大小增大,根據(jù)右手螺旋定則可判定穿過線圈B的磁通量方向向右且大小增大,由楞次定律可知,線圈B的電流為逆時針方向,所以在t1~t3時間內B線圈的電流方向一直沒有發(fā)生變化,故B正確;由題意可知,在t1時刻,線圈A中的電流最大,而磁通量的變化率
14、為零,所以線圈B中的感應電流也為零,因此兩線圈間作用力為零,故C錯誤;在t2時刻,線圈A中的電流為零,而磁通量的變化率是最大的,所以線圈B中的感應電流也是最大,但A、B間的相互作用力為零,故D錯誤。
11.如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強磁鐵。現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉,不計空氣阻力),則以下說法正確的是( )
A.三者同時落地
B.甲、乙同時落地,丙后落地
C.甲、丙同時落地,乙后落地
D.乙、丙同時落地,甲后落地
解析:選D 甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框
15、,它們的正下方都放置一薄強磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時釋放,穿過甲線框的磁通量發(fā)生變化,產生感應電流,甲線框在下落過程中受到向上的安培力作用,受到的合外力小于重力,甲線框向下運動的加速度小于重力加速度;乙線框不閉合,乙線框下落時產生感應電動勢,但沒有感應電流,不受安培力作用,乙線框做自由落體運動,加速度等于重力加速度;丙是塑料線框,下落時不產生感應電流,丙線框做自由落體運動,加速度等于重力加速度。由于甲、乙、丙的位移相等,初速度都為零,甲的加速度小于乙、丙的加速度,乙、丙加速度相等,因此乙、丙同時落地,甲后落地。故D正確。
考點綜合訓練
12.[多選]如圖所示,勻強磁場垂直于金
16、屬導軌平面向里,導體棒ab與導軌接觸良好,當導體棒ab在金屬導軌上做下述哪種運動時,能使閉合金屬線圈c向右擺動( )
A.向右加速運動 B.向右減速運動
C.向左加速運動 D.向左減速運動
解析:選BD 導體棒ab向右加速運動時,ab棒中產生的感應電動勢和感應電流增加,螺線管產生的磁場增強,穿過環(huán)c的磁通量增大,則環(huán)c遠離螺線管,以阻礙磁通量的增加,故A錯誤;導體棒ab向右減速運動時,ab棒中產生的感應電動勢和感應電流減小,螺線管產生的磁場減弱,穿過環(huán)c的磁通量減小,則環(huán)c向螺線管靠近,以阻礙磁通量的減小,故B正確;導體棒ab向左加速運動時,ab棒中產生的感應電動勢和感應電
17、流增加,螺線管產生的磁場增強,穿過環(huán)c的磁通量增大,則環(huán)c遠離螺線管,以阻礙磁通量的增加,故C錯誤;導體棒ab向左減速運動時,ab棒中產生的感應電動勢和感應電流減小,螺線管產生的磁場減弱,穿過環(huán)c的磁通量減小,則環(huán)c向螺線管靠近,以阻礙磁通量的減小,故D正確。
13.如圖所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內,導軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下?,F(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是( )
A.ab中的感應電流方向由b到a
B.ab中的感應電流逐漸減小
C.ab所受的安培力保持不變
D.
18、ab所受的靜摩擦力逐漸減小
解析:選D 磁感應強度均勻減小,磁通量減小,根據(jù)楞次定律得,ab中的感應電流方向由a到b,A錯誤;由于磁感應強度均勻減小,根據(jù)法拉第電磁感應定律E=得,感應電動勢恒定,則ab中的感應電流不變,B錯誤;根據(jù)安培力公式F=BIL知,電流不變,B均勻減小,則安培力減小,C錯誤;導體棒受安培力和靜摩擦力處于平衡,f=F,安培力減小,則靜摩擦力減小,D正確。
14.如圖所示,上端開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部。不計空氣阻力,則小磁塊( )
A.在P和Q中都做自由落體運動
B.在兩個下落過程中的機械能都守
19、恒
C.在P中的下落時間比在Q中的長
D.在P中落至底部時的速度比在Q中的大
解析:選C 當小磁塊在光滑的銅管P中下落時,由于穿過銅管的磁通量變化,導致銅管產生感應電流,小磁塊受到向上的安培阻力,所以小磁塊在P中做的運動不是自由落體運動;而在塑料管Q內小磁塊沒有任何阻力,做自由落體運動,A錯誤。由A選項分析可知,在銅管P中運動的小磁塊機械能不守恒,而在塑料管的小磁塊機械能守恒,故B錯誤。在銅管P中運動的小磁塊要受到向上的安培阻力,而在塑料管Q中的小磁塊只受重力,則在P中的下落時間比在Q中的長,故C正確。 在銅管P中運動的小磁塊,因安培阻力,導致產生熱能,機械能減小,則落至底部時在P中的速度比在Q中的小,故D錯誤。
7