高考物理总复习 第十章 第1节 电磁感应现象 楞次定律练习（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第1节电磁感应现象楞次定律 1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”的设想实验中,能观察到感应电流的是(D)A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电

2、线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意.2.(2019北京模拟)纯电动汽车是一种节能、环保的交通工具,它的制动能量回收系统通过能量回收再利用,可提高汽车对能量的利用效率.制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中转动,将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来.关于制动能量回收,下列说法中正确的是

3、(A)A.制动能量回收利用了电磁感应现象B.制动能量回收利用了电流的热效应C.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为内能D.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为重力势能解析:汽车在行驶刹车过程中,动能减小,减小的动能以电能的形式存储,因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象,故A正确,B,C,D错误.3.(2019辽宁沈阳校级模拟)(多选)如图所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场(CD)A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里解析:软导线回路变为圆形,线圈的面积变大,根据楞次定律可知,穿过回路平

4、面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱,A,B错误,C,D正确.4.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由平移到,第二次将金属框绕cd边翻转到,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1和2,则(C)A.12,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现B.1=2,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现C.12,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现D.12,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现解析:设金属框在位置的磁通量为,金属框在位置的磁通量为,由题可知1=|-|,2=|-|,所以金属框的磁通量变化量大小12,由安培定则知两次磁通量均

5、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正确.5.(多选)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图中所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a,b,c,d中感应电流的情况是(CD)A.线圈a中无感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有感应电流D.线圈d中无感应电流解析:根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b,d中的合磁通量

6、始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a,c中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b,d中无感应电流产生,故选项C,D正确.6.如图所示,左侧有一个竖直放置的超导体圆环,O点为圆环的圆心,右侧有一条形磁铁.一开始圆环中没有电流,条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动,当N极到达圆心O所在位置时,突然静止不动.下列说法正确的是(C)A.条形磁铁运动的过程中,线圈中有逆时针方向的电流(从左向右看)B.条形磁铁N极运动到O点静止瞬间,线圈中的电流消失C.条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力D.条形磁铁运动的过程中,条形磁铁对线圈始终没有作用力解析:根据楞次定律“增反减同”的结论,条形磁

7、铁运动的过程中,线圈中有顺时针方向的电流(从左向右看),选项A错误;线圈是超导体,条形磁铁静止瞬间,线圈中的电流不会消失,选项B错误;根据楞次定律“来拒去留”,条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力,条形磁铁对线圈有向左的作用力,选项C正确,选项D错误.7.(2019安徽六安模拟)已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场,地磁N极位于地理南极.如图所示,在安徽某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd,线框的ad边沿南北方向,ab边沿东西方向,下列说法正确的是(C)A.若使线框向东平移,则a点电势比d点电势高B.若使线框向北平移,则a点电势等于b点电势C.若以ad

8、边为轴,将线框向上翻转90,则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向D.若以ab边为轴,将线框向上翻转90,则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向解析:安徽地处北半球,地磁场的竖直分量方向向下.线圈向东平移,ad边框切割磁感线产生感应电动势,根据右手定则可知a点电势比d点电势低,故A错误;线圈向北平移,ab边框切割磁感线产生感应电动势,根据右手定则可知a点电势比b点电势高,故B错误;以ad边为轴,将线框向上翻转90,线框的磁通量减小,根据楞次定律可知感应电流方向始终为adcb方向,故C正确;以ab边为轴,将线框向上翻转90,线框的磁通量先增大后减小,感应电流方向先为abcd方向,后为ad

9、cb方向,故D错误.8.(2019江苏镇江调研)(多选)如图(甲)所示,光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线,可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上.从零时刻开始,长直导线中的电流按图(乙)所示的规律变化图(甲)中电流所示的方向为正方向,则(BD)A.在t2时刻,线框内没有电流,线框不受力B.t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcdaC.t1到t2时间内,线框向右做匀减速直线运动D.t1到t2时间内,线框克服磁场力做功解析:在t2时刻,导线中的电流为零,但电流变化率最大,线框的磁通量变化最快,所以线框内的感应电流最大,故A错误;t1到t2时间内,导线中的电流减小,产

10、生的磁场减小,根据楞次定律可知,线框的感应磁场与原磁场的方向相同,由右手螺旋定则可得,电流的方向为abcda,故B正确;0到t1时间内,导线中的电流增大,根据楞次定律可知,线框受到向右的安培力加速运动;t1到t2时间内,导线中的电流减小,线框受到向左的安培力,线框向右减速运动,但不是匀减速运动,磁场力对线框做负功,故C错误,D正确.9.如图所示,一根长导线弯曲成如图所示形状,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中,下列叙述正确的是(D)A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有顺时针方向的感应电流C.悬挂金属环C的导线的张力不变D.金属环C仍

11、能保持静止状态解析:导线中的电流在金属环C内产生的合磁通量向里,故电流I增大的过程中,金属环C的磁通量向里增大,由楞次定律知金属环中有逆时针方向的感应电流,故A,B错误;由对称性及左手定则知金属环受到了竖直向下的安培力的作用且随着电流I增大而增大,金属环C仍能保持静止状态,故C错误,D项正确.10.如图所示,水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,电场竖直向下,磁场垂直纸面向外,直径处于水平位置的半圆形铝框,沿竖直平面由静止开始下落.不计阻力,a,b两端落到地面的次序是(A)A.a先于b B.b先于aC.a,b同时落地D.无法判定解析:下落时虽然只有感应电动势没有安培力,但正电荷向a端运动,负

12、电荷向b端运动,a端受电场力向下,加速度大,先落地,故A正确.11.(2019河南南阳模拟)如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左右两侧,保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,ab和cd两棒的运动情况是(D)A.ab,cd都向左运动B.ab,cd都向右运动C.ab向左,cd向右D.ab向右,cd向左解析:当变阻器滑片向右滑动时,电路的电流变小,线圈的磁场减弱;根据安培定则由电流方向可确定线圈的磁场方向垂直于导轨向下.由于线圈处于两棒中间,所以穿过两棒

13、所围成的磁通量变小,由楞次定律:增反减同可得,线框abdc产生顺时针方向感应电流.最后根据左手定则可确定安培力的方向:ab棒处于垂直向上的磁场,且电流方向ba,则安培力方向向右.cd棒处于垂直向上的磁场,且电流方向cd,则安培力方向向左,即两棒相互靠近,D正确.12.(2019山东潍坊模拟)如图所示,线圈A内有竖直向上的磁场,磁感应强度B随时间均匀增大;等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中,发现两直导线a,b互相吸引.由此可以判断P1,P2两极板间的匀强磁场的方向为(B)A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里C.水平向左 D.

14、水平向右解析:线圈A内有竖直向上的磁场,磁感应强度B随时间均匀增大,根据楞次定律可知a中电流的方向向下,a,b相互吸引,说明b中电流的方向也向下,则P1带正电,说明正离子向上偏转,根据左手定则可知P1,P2间磁场的方向垂直于纸面向里,B正确.13.(2019福建福州模拟)(多选)如图,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环.将圆环从a点无初速度释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧c后返回,下列说法正确的是(AD)A.从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B.运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C.圆环从

15、b到c的时间大于从c到b的时间D.圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量解析:由安培定则知,直导线上方磁场方向垂直纸面向外,圆环从a到b的过程中磁通量增加,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是顺时针;圆环从b到c的过程中磁通量减小,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是逆时针,故A项正确;圆环从a到b的运动过程中,将环分解为若干个小的电流元,上半环的左右对称部分所受合力向下,下半环左右对称部分所受合力向上;下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强,则整个环所受安培力的方向向上,故B项错误;圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率

16、(一部分机械能转化为电能),则圆环从b到c的时间小于从c到b的时间,故C项错误;圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率,则圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受安培力,圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功,圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量,故D项正确.14.(多选)如图,是磁电式转速传感器的结构简图.该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成.测量齿轮为磁性材料,等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上(圆心在旋转体的轴线上),齿轮转动时线圈内就会产生感应电流.设感应电流的变化频率为f,测量齿轮的齿数为N,旋转体转速为n.则(AD)A.f=nNB.f=C.线圈中的感应电流方向不会变化D.旋转体转速越高线圈中的感应电流越大解析:旋转体转一周,测量齿轮靠近和远离线圈N次,线圈中的感应电流变化N次,旋转体的转速为n,感应电流的变化频率为f,则f=nN,A正确,B错误:测量齿轮靠近和远离线圈时,线圈中磁通量的变化相反,产生的感应电流方向相反,C错误:旋转体转速越高,测量齿轮靠近和远离线圈越快,线圈中的磁通量变化越快,感应电动势越大,感应电流越大,D正确.