2020高考物理一轮复习精选题辑课练29电磁感应现象楞次定律.pdf

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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/15 2020高考物理一轮复习精选题辑课练29电磁感应现象楞次定律编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/15 1(20 xx 河北邯郸期末)图中能产生感应电流的是()答案：B解析：线圈不是闭合的，不能产生感应电流，选项A 错误；线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流，选项B正确；由于直导线在线圈直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，不能产生感应电流，选项C错误；线圈整体垂直于匀强磁场方向运动，线圈的磁通量始终最大，没有发生变化，不能产生感应电流，选项D

2、错误2(20 xx 河南周口期末)如图所示，A 为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环 B，使 B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线 OO 重合现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO 按箭头所示方向加速转动，则()A金属环 B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B金属环 B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C金属环 B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D金属环 B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案：B解析：胶木圆盘A 由静止开始绕其轴线OO 按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小逐渐增大，根据右手螺

3、旋定则知，通过圆环B 的磁通量向下，且增大，根据楞次定律可知，金属圆环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线受到的拉力减小，选项B正确，A、C、D错误3(20 xx 陕西宝鸡一检)(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和 S 极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁极之间正上方自由落下，并从两磁极中间穿过下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是()A感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向B感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向C安培力方向一直竖直向上D安培力方向先竖直向上，后竖直向下答案：BC解析：由题图可知，磁感线由左指向右，N、S 极中间磁感应强度

4、最大，沿竖直方向上下两侧越来越小，故在线框从高处下落过程【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/15 中，穿过线框的磁感线方向一直向右，且先增大后减小，则由楞次定律可知，感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，故B正确，A错误；根据楞次定律可知，线框产生的感应电流一直阻碍线框与磁极间的相对运动，故安培力方向一直竖直向上，C正确，D错误4如图所示为地磁场的磁感线分布示意图一架飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上产生了电势差设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，忽略磁偏角的影响，则()A若飞机从西往东飞，

5、2 比 1 高B若飞机从东往西飞，2 比 1 高C若飞机从南往北飞，2 比 1 高D若飞机从北往南飞，2 比 1 高答案：C解析：当飞机在赤道上空竖直下坠时，由于地磁场向北，若飞机从西往东飞，或从东往西飞，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，电势 2 与 1 相等，A、B 错误；若飞机从南往北飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知2 比 1 高，C正确；若飞机从北往南飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知2 比 1 低，D错误5(20 xx 山东省实验中学一诊)(多选)匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B 随时间t的变化规律如图乙所

6、示用 I1、I2、I3 分别表示 Oa、ab、bc 段的感应电流，F1、F2、F3 分别表示金属环产生对应感应电流时其中很小段受到的安培力则()AI1 沿逆时针方向，I2 沿顺时针方向BI2 沿顺时针方向，I3 沿逆时针方向CF1方向指向圆心，F2 方向指向圆心DF2方向背离圆心向外，F3 方向指向圆心答案：AD解析：由题图可知，在Oa段磁场方向垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1 沿逆时针方向，在ab 段磁场方向垂直纸面向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2 沿顺时针方向，选项A 正确；在 bc 段磁场垂直纸面向外，磁通量增加，由楞次定律可知，

7、感应电流I3 沿顺时针方向，选项 B错误；由左手定则可知，Oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab 段电流受到的安培力F2方向背离圆心向外，选项C错误；bc 段电流受到的安培力F3方向指向圆心，选项D正确【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/15 6(20 xx 福建泉州期末)水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环 M和 N，通电密绕长螺线管穿过两环，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，两环将()A一起向左移动 B一起向右移动C相互靠拢 D相互分离答案：C解析：当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过M、N两铜环

8、的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可知两环中有相同方向的感应电流，同方向电流相互吸引，故两环相互靠近，选项C正确7(20 xx 陕西西安中学期末)如图所示，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逆时针减速旋转答案：B解析：当带正电的绝缘圆环a 顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流在增大，根据右手螺旋定则，其内(圆环 a 内)有垂直纸面向里的磁场，其外(金属圆环b 处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大

9、，金属圆环b 包围的面积内的磁场的总磁通量是垂直纸面向里(因为向里的磁通量比向外的多，向里的是全部，向外的是部分)且增大，根据楞次定律，b 中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b 中产生逆时针方向的感应电流且有扩张的趋势，同理，当带正电的绝缘圆环a 顺时针减速旋转，b 中产生顺时针方向的感应电流且有收缩的趋势，A 错误，B正确；当带正电的绝缘圆环a 逆时针加速旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当a 逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，具有收缩趋势，C、D错误8(20 xx 辽宁大连期中)如图所示，线圈由a 位置开始自由下落，在磁场中

10、受到的磁场力如果总是小于它的重力，则它在a、b、c、d 四个位置(在 b、d 位置时线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度的关系为()Aaaabacad BaaacabadCaaacadab Daaacabad答案：B【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/15 解析：线圈自由下落时，加速度为aag.线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈只受重力，不受安培力作用，加速度为acg.线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律可知，abg，adad，故 aaacabad，选项 B 正确，A、C、D错误9(20 xx 辽宁师大附中期中)科

11、学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR 为一个磁敏电阻，R和 R2为滑动变阻器，R1和 R3为定值电阻，当开关S1和 S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则()A只调节滑动变阻器R，当 P1 向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大B只调节滑动变阻器R，当 P1向右端移动时，带电微粒向下运动C只调节滑动变阻器R2，当 P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大D只调节滑动变阻器R2，当 P2 向下端移动时，带电微粒向下运动答案：A解析：只调节滑动变阻器R，当 P1 向右端移动时，滑动变阻器R接入电路的阻值增大

12、，电源电动势不变，所以左侧电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁的磁性减弱，导致了磁敏电阻的阻值减小，则通过R1的电流增大，其消耗的电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，A正确，B 错误；只调节滑动变阻器R2，当 P2 向下端移动时，回路中电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，电容器两端电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，C、D错误10(20 xx 江苏南通一模)如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁铁不与管壁接触，忽略空气阻力，

13、则在下落过程中()A磁铁做自由落体运动B磁铁的机械能守恒C铝管对桌面的压力大于铝管的重力【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/15 D磁铁动能的增加量大于重力势能的减少量答案：C解析：磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍作用，铝管中产生内能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的不是自由落体运动，选项A、B错误；磁铁在整个下落过程中，由楞次定律可知，铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，选项C 正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减少的重力势能部分转化为动能，部分转化为内能，根据能量守恒定律

14、可知，磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量，选项 D错误11(20 xx 重庆二测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，宽度为l，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距 l.将一个边长为 l，质量为 m，总电阻为 R的正方形刚性导电线框 ABCD置于匀强磁场区域上方，线框CD边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h 的位置由静止释放，h 的值能保证 AB边匀速通过磁场区域从 AB边离开磁场到 CD边落到地面所用时间是AB边通过磁场时间的 2 倍(重力加速度为 g)求：(1)线框通过磁场过程中电流的方向；(2)磁场区域内磁感应强度的大小；(3)CD 边刚进入磁场时线框加速

15、度与h 的函数关系，分析h 在不同情况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量答案：(1)见解析(2)(3)见解析解析：(1)由楞次定律得，线框中电流方向：CD边在磁场中时沿DCBAD 方向AB边在磁场中时沿 ABC D A 方向(2)设线框 AB边在磁场中做匀速运动的速度大小为v1，穿过磁场的时间为t，AB边切割磁感线产生的电动势为E1，线框中电流为I1，则mg I1lBE1lv1BI1 E1Rl v1t根据题意和匀变速直线运动规律，得72l l v1(2t)g(2t)2【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/15 联立解得 v12，Bm2R2g4l514(3)设线框

16、CD边刚进入磁场时，速度大小为v，加速度大小为a，线框 CD边产生的电动势为E，电流为 I，线框通过磁场区域产生的热量为 Q由动能定理得 mgh mv2 0解得 v2gh ElvBI ER解得 I lvBR由牛顿第二定律得mg IlB ma解得 ag当 h2l 时，a0当 h2l 时，加速度大小为g，方向竖直向上当 h0且为常量)(1)将一由细导线构成的半径为r、电阻为 R0的导体圆环水平固定在上述磁场中，并使圆环中心与磁场区域的中心重合求在T 时间内导体圆环产生的焦耳热；(2)上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场，该涡旋电场驱使导体内的自由电荷定向移动，形成电流如

17、图乙所示，在半径为r 的圆周上，涡旋电场的电场强度大小处处相等，并且可以用E计算，其中 为由于磁场变化在半径为 r 的导体圆环中产生的感生电动势如图丙所示，在磁场区域的水平面内固定一个内壁光滑的绝缘环形真空细管道，其内环半径为r，管道中心与磁场区域的中心重合由于细管道半径远远小于r，因此细管道内各处电场强度大小可视为相等的某时刻，将管道内电荷量为 q 的带正电小球由静止释放(小球的直径略小于真空细管道的直径)，小球受到切向的涡旋电场力的作用而运动，该力将改变小球速度的大小忽略小球受到的重力、小球运动时激发的磁场以及相对论效应【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/15 若小球由静止经

18、过一段时间加速，获得动能Em，求小球在这段时间内在真空细管道内运动的圈数；若在真空细管道内部空间加有方向竖直向上的恒定匀强磁场，小球开始运动后经过时间t0，小球与环形真空细管道之间恰好没有作用力，求在真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大小答案：(1)(2)kt02解析：(1)穿过导体圆环内的磁通量发生变化，将产生感生电动势，导体圆环的面积Sr2，根据法拉第电磁感应定律，感生电动势为：Sr2k导体圆环内感生电流Ikr2R0在 T时间内导体圆环产生的焦耳热Q I2R0T联立解得：Q T2k2r4R0(2)根据题意可知，磁场变化将在真空管道处产生涡旋电场，该电场的电场强度Ekr2小球在该电场中受到

19、电场力的作用，电场力的大小为：FEq kqr2电场力的方向与真空管道相切，即与速度方向始终相同，小球将会被加速，动能变大设小球由静止到其动能为Em的过程中，小球运动的路程为s，根据动能定理有 FsEm 0小球运动的圈数Ns2r联立解得：NEmkqr2小球的切向加速度大小为akqr2m由于小球沿速度方向受到大小恒定的电场力，所以可以把小球从开始运动到t0 时刻，小球在真空细管道内沿切线方向的加速运动等效成匀加速直线运动小球的速度大小v 满足 vat0小球沿管道做圆周运动，t0时刻，因为小球与管道之间没有相互作用力，所以，小球受到的洛伦兹力提供小球的向心力，设所加磁场的磁感应强度为B0，则有 qv

20、B0mv2r【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/15 联立解得：B0kt02【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/15 刷题加餐练1(20 xx 新课标全国卷)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是()答案：A解析：感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化在A 图中，系统震动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的

21、部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的震动；在B、D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无电流产生；在C 图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故选项A 正确，B、C、D错误2(20 xx 新课标全国卷)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()APQRS 中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS 中

22、沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS 中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向DPQRS 中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向答案：D解析：金属杆 PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流，穿过圆环形金属线框T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T 中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D 正确A、B、C错误3(20 xx 上海卷)(多选)如图所示(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向螺线管与导线框 abcd 相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时()A在 t1 t2 时间

23、内，L 有收缩趋势【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/15 B在 t2 t3 时间内，L 有扩张趋势C在 t2 t3 时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D在 t3 t4 时间内，L 内有顺时针方向的感应电流答案：AD解析：据题意，在t1 t2 时间内，外加磁场的磁感应强度增大且斜率在增大，则在导线框中产生沿顺时针方向增大的感应电流，该感应电流激发出向里增强的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势，故选项 A正确；在 t2t3 时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定的感应电流，该感应电流激发出稳定磁场，该磁场通过圆环时圆环中

24、没有感应电流，圆环不收缩，也不扩张，故选项B、C 错误；在 t3 t4 时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的感应电流，该感应电流激发出向里减弱的磁场，故圆环内产生顺时针方向的感应电流，选项D正确4(20 xx 新课标全国卷)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到 b 的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则

25、电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2 倍，则电流在 R上的热功率也变为原来的 2 倍答案：AB解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a到 b的方向流动，选项 B正确；由感应电动势EBl2 知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若 变为原来的 2 倍，则感应电动势变为原来的2 倍，电流变为原来的 2 倍，由 PI2R 知，电流在 R上的热功率变为原来的4倍，选项 D错误5(20 xx 江苏四市模拟)如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向

26、下穿过螺线管，下列说法正确的是()A电流计中的电流先由a 到 b，后由 b 到 aBa 点的电势始终低于b 点的电势【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/15 C磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案：D解析：由楞次定律，可判断出电流计中的电流先由b 到 a，后由a 到 b，A 错误；螺线管中产生感应电动势，是回路的电源，磁铁从螺线管的正上方进入时，b 点电势高于 a 点电势；磁铁从螺线管的下方出来时，a 点电势高于 b 点电势，B错误；由能量守恒定律可知，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管过程中，磁铁减少的重力势能等于回

27、路中产生的热量和磁铁增加的动能之和，C错误；由于受到向上的吸引力作用，磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度，D正确6(20 xx 江苏镇江模拟)(多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率 铜 铝则合上开关S 的瞬间()A从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流B铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射D电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射答案：BCD解析：闭合开关S 的瞬间，金属环中向右的磁场

28、磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率 铜G Bt2 时刻，NGCt3 时刻，NG Dt4 时刻，NG，A正确；t2 时刻 Q电流减小，其磁场减弱，则穿过P 的磁通量变小，由楞次定律可知P 将阻碍磁通量的变小，则P 有向上运动的趋势，对桌面的压力减小，NG，t4 时刻电流减小，故 NG，C错误，D正确12(20 xx 陕西汉中二模)如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为74.导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B00.2 T，t 0 时刻，一长为L1 m的金属杆 MN 在外力的作用下以恒

29、定速度v0.2 m/s 从 O点开始向【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】15/15 右滑动在滑动过程中金属杆MN与导轨接触良好，且始终垂直于两导轨夹角的平分线，金属杆中点始终在两导轨夹角的平分线上导轨与金属杆单位长度的电阻均为r0 0.1/m.(sin37 0.6，cos370.8)求：(1)t 2 s 时刻，金属杆中的电流；(2)0 2 s 内，闭合回路中产生的焦耳热；(3)若在 t 2 s时刻撤去外力，为保持金属杆继续以v0.2 m/s做匀速运动，在金属杆脱离导轨前可采取将B从 B0 逐渐减小的方法，则磁感应强度 B应随时间怎样变化(写出 B与 t 的关系式)?答案：(1)0.

30、15 A(2)3.6 103 J(3)见解析解析：(1)在 t 时刻，连入回路的金属杆的长度：L02vt tan37回路的总电阻：R2(vttan37)r0电动势：EB0L0v回路的电流：IER解得：I 0.15 A(2)由于电流恒定，在t 时刻回路消耗的电功率：PI2R则在 02 s 内回路消耗的平均电功率：P1.8103 W回路中产生的焦耳热：Q t 3.6 103 J(3)在 t 2 s 时刻撤去外力后，因金属杆做匀速运动，故光滑金属杆不再受到安培力作用，回路中电流为零，任一时刻回路中的磁通量相等，12三角形回路的面积：S3v2t24t1 2 s 时刻回路的磁通量：1 B03v2t2 14t 时刻回路的磁通量：2 B3v2t24解得：B(2 s t s)