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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練31 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律 1.(多選)(xx四川省綿陽市南山)如圖所示，面積大小為S的矩形線圈abcd，放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈可以繞O1O2轉(zhuǎn)動．下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)線圈在如圖所示位置時，穿過線圈的磁通量大小Φ＝BS B．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90時，穿過線圈的磁通量大小Φ＝0 C．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ＝0 D．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過360的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ＝BS 解析：根據(jù)磁通量的定義可知，如圖所示時，磁通量最大Φm＝BS，當(dāng)轉(zhuǎn)過90時，線圈與磁場平行，磁通量為零，所以A、B正確；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過180時，磁通量大小為Φ＝－BS，故磁通量變化的大小為ΔΦ＝2BS，所以C錯誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過360時，磁通量大小為Φ＝BS，故磁通量變化的大小為零，所以D正確． 答案：AB 2. (xx佛山市高三質(zhì)量檢測)如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應(yīng)電流，下列方法可行的是(　　) A．使勻強磁場均勻增大 B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動30 C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30 D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動 解析：根據(jù)安培右手定則，圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下與原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)磁通量在增大，磁場增強則磁通量增大，選項A對．使圓環(huán)繞水平軸ab 或者是cd如圖轉(zhuǎn)動30，使得圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會產(chǎn)生與圖示方向反向的感應(yīng)電流，選項B、C錯．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍和磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D錯． 答案：A 3．(xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ)在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化．A項中，線圈繞在磁鐵上，磁通量未變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤．同理B錯誤．C項中，往線圈中插入條形磁鐵的瞬間，線圈中磁通量發(fā)生變化，此時線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，但插入后磁通量不再變化，無感應(yīng)電流，故到相鄰房間觀察時無示數(shù)，C錯誤．D項中，在線圈通電或斷電的瞬間，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確． 答案：D 4. (多選)(xx江西省重點中學(xué)盟校高三第二次聯(lián)考)如圖所示，螺線管B置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，B中有恒定電流，從某時刻起， 當(dāng)B中通過的電流逐漸變大時，則(　　) A．環(huán)A有縮小的趨勢 B．環(huán)A有擴張的趨勢 C．螺線管B有縮短的趨勢 D．螺線管B有伸長的趨勢 解析：當(dāng)B中通過的電流逐漸變大時，穿過A環(huán)的磁通量增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)A有擴張的趨勢；根據(jù)同向電流相互吸引可知，螺線管相鄰兩匝線圈間的力相互吸引，因此，螺線管B有縮短的趨勢，所以正確選項為B、C. 答案：BC 5．(xx河北省唐山一中檢測)經(jīng)過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上(如圖所示)，一個線圈A連接電池與開關(guān)，另一線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針．法拉第可觀察到的現(xiàn)象有(　　) A．當(dāng)合上開關(guān)，A線圈接通電流瞬間，小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原 B．只要A線圈中有電流，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．A線圈接通后其電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)角度也越大 D．當(dāng)開關(guān)打開，A線圈電流中斷瞬間，小磁針會出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全相同的偏轉(zhuǎn) 解析：當(dāng)合上開關(guān)，A線圈接通電流瞬間，穿過A的磁通量發(fā)生變化，使得穿過B的磁通量也變化，所以在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流穩(wěn)定后穿過AB的磁通量不再變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，即小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原，選項A正確；A線圈中有電流，但是如果電流大小不變，則在B中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即小磁針就不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；B線圈中的感應(yīng)電流大小與A中電流的變化率有關(guān)，與A中電流大小無關(guān)，故C錯誤；當(dāng)開關(guān)打開，A線圈電流中斷瞬間，由于穿過B的磁通量減小，則在B中產(chǎn)生的電流方向與A線圈接通電流瞬間產(chǎn)生的電流方向相反，所以小磁針會出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全相反的偏轉(zhuǎn)，選項D錯誤． 答案：A 6. (多選)(xx廣東省佛山市順德區(qū)期末)矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線 MN中通入如圖所示的電流方向，當(dāng)MN中的電流增大時，下列說法正確的是(　　) A．導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流 B．導(dǎo)線框abcd中有逆時針方向的感應(yīng)電流 C．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左 D．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右 解析：當(dāng)導(dǎo)線MN中的電流增大時，通過導(dǎo)線框中的磁場方向向里且增加，根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框abcd中有逆時針方向的感應(yīng)電流，A錯，B對；由左手定則可知，ab處的安培力方向向右，cd處的安培力方向向左，離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強度越大，ab處的安培力大于cd處的安培力，所以導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右，C錯，D對．所以本題選BD. 答案：BD 7．(多選)(xx江蘇省南京市、鹽城市高三年級第一次模擬)勻強磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，磁感強度B隨時間t變化規(guī)律如圖甲所示．在磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示．令I(lǐng)1、I2、I3分別表示oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，f1、f2、f3分別表示金屬環(huán)對應(yīng)感應(yīng)電流時其中很小段受到的安培力，則(　　) A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向 B．I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向 C．f1方向指向圓心，f2方向指向圓心 D．f2方向背離圓心向外，f3方向指向圓心 解析：由圖知oa段，穿過金屬環(huán)的磁場方向為垂直紙面向里，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流I1的方向為沿逆時針方向，同理可判斷I2沿順時針方向，I3沿順時針方向，所以A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則可判斷f1方向指向圓心，f2方向背離圓心向外，f3方向指向圓心，故C錯誤，D正確． 答案：AD 8．(多選)(xx湖北省部分重點中學(xué)高三聯(lián)考)如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應(yīng)強度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，下列選項中正確的是(　　) A．在t1時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 B．在t2時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 C．在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t1～t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢 解析：由B－t圖知，t1時刻磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電流為零，L上的磁通量為零，故A錯誤；在t2時刻，磁感應(yīng)強度為零，但是磁通量的變化率最大，則感應(yīng)電流最大，通過金屬圓環(huán)的磁通量最大，B正確；在t1～t2時間內(nèi)，磁通量的變化率不斷變大，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流不斷變大，根據(jù)楞次定律，在線圈中的電流方向f到c，根據(jù)右手螺旋定則，穿過圓環(huán)的磁通量向外增大，則根據(jù)楞次定律，在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，由左手定則可知圓環(huán)各處受力指向圓心，有收縮的趨勢．故C錯．D正確． 答案：BD 9．(xx南京市高三年級學(xué)情調(diào)研)如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，ab和cd棒的運動情況是(　　) A．a(chǎn)b向左，cd向右　　　　 B．a(chǎn)b向右，cd向左 C．a(chǎn)b、cd都向右運動 D．a(chǎn)b、cd保持靜止 解析：當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，電路中的總電阻變小，流過螺線管的電流將增大，因此螺線管周圍的磁場變強，即磁感應(yīng)強度B變大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)阻礙其變化，因此兩根金屬棒應(yīng)分別向外運動，增大回路的面積，以增大螺線管外部磁場的磁通量來抵消內(nèi)部磁場磁通量的增大，故選項A正確． 答案：A 10. (xx廣東卷)如圖所示，上下開口、內(nèi)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，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恒 C．在P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析：磁塊在銅管(金屬管)中下落，會在銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場一定會阻礙磁塊的下落，塑料管中不會出現(xiàn)感應(yīng)電流，因此Q中的小磁塊做自由落體運動，P中不是，A錯誤．P中小磁塊下落需克服阻力做功，機械能不守恒，B錯誤．根據(jù)牛頓第二定律，P中磁塊下落的加速度小于Q中磁塊下落的加速度，因此下落時間更長，落至底部時速度較小，C正確，D錯誤． 答案：C 11．(多選)振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永久磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時，弦的固有頻率越大．這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化．下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，a端電勢高 B．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，b端電勢高 C．膜片上的壓力較小時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率高 D．膜片上的壓力較大時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率高 解析：當(dāng)軟鐵塊靠近磁鐵時，線圈中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得，b端電勢比a端電勢高，選項B正確；膜片上壓力越小時，鋼弦上的張力越大，振動頻率越高，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率越高，所以選項C正確． 答案：BC 12. 如右圖所示，線圈由A位置開始下落，在磁場中受到的磁場力如果總小于它的重力，則它在A、B、C、D四個位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場中)時，加速度關(guān)系為(　　) A．a(chǎn)A>aB>aC>aD B．a(chǎn)A＝aC>aB>aD C．a(chǎn)A＝aC>aD>aB D．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD 解析：線框在A、C位置時只受重力作用，加速度aA＝aC＝g.線框在B、D位置時均受兩個力的作用，其中安培力向上、重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－FB，所以aDaB>aD，選項B正確． 答案：B 13．(多選) 如圖所示，在勻強磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面放置)(　　) A．向右勻速運動 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向右加速運動 解析：欲使N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流磁場垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐步減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減??；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量是在增大．因此對前者應(yīng)使ab減速向右運動．對于后者，則應(yīng)使ab加速向左運動，故應(yīng)選B、C. 答案：BC 14．(多選)如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，線圈進入磁場前等距離排列，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是(　　) A．若線圈閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動 B．若線圈不閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動 C．從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈 D．從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈 解析：若線圈合格，則由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象會向左移動一定距離，且合格線圈移動的距離相等，移動后線圈的間距也等于移動前的間距，由圖知線圈3與其他線圈間距不符，不合格． 答案：AD 15. (多選)(xx云南省部分名校統(tǒng)一考試)AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒靠立在導(dǎo)軌上(開始時b離O點很近)，如圖所示，它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中(　　) A．感應(yīng)電流方向始終是b→a B．感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)閍→b C．所受磁場力方向垂直于ab向上 D．所受磁場力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上 解析：初始，ab與直角形金屬導(dǎo)軌圍成的三角形面積趨于0，末狀態(tài)ab與直角行金屬導(dǎo)軌圍成的三角形面積也是趨于0，所以整個運動過程中，閉合回路的面積是先增大后減?。鶕?jù)楞次定律的增反減同，判斷電流方向先是逆時針后是順時針，選項A錯B對．根據(jù)左手定則判斷安培力，可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，選項C錯D對． 答案：BD