高考物理一轮复习 核心素养测评二十八 电磁感应现象 楞次定律(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、电磁感应现象楞次定律(45分钟100分)选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,19题为单选题,10题为多选题)1.(2019株洲模拟)如图所示,在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体,在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中,不计空气阻力,那么() A.由于铜是非磁性材料,故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度 B.由于铜是金属材料,能够被磁化,使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度,离开铜管时加速度小于重力加速度C.由于铜是金属材料,在强磁体穿过铜管的整个过程中,铜管中都有感应电流,故其加速度始终小于重力加速度D.由于铜是金属材料,铜管可视为闭合回路,强磁体进
2、入和离开铜管时产生感应电流,在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度,但在铜管内部时加速度等于重力加速度【解析】选C。铜是非磁性材料,不能够被磁化,选项B错误;铜是金属材料,在强磁体穿过铜管的整个过程中,铜管始终切割磁感线,铜管中都有感应电流,强磁体受到向上的磁场力,加速度始终小于重力加速度,选项C正确、选项A、D错误。2.(2020东城区模拟)下面四幅图是用来探究感应电流的方向遵循的规律的实验示意图。灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过插入、拔出磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,分析得出楞次定律。下列说法正确的是()A.该实验无须确认灵敏电流计指针偏转方向与通过灵敏电流计的
3、电流方向的关系B.该实验无须记录磁铁在线圈中的磁场方向C.该实验必须保持磁铁运动的速率不变D.该实验必须记录感应电流产生的磁场方向【解析】选D。该实验需要确认灵敏电流计指针偏转方向与通过灵敏电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体方向,选项A错误;该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向,才能得到磁场的变化与感应电流方向的关系,选项B错误;该实验无须保持磁铁运动的速率不变,选项C错误;该实验必须记录感应电流产生的磁场方向,这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系,选项D正确。3.如图所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间内四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线
4、的接线端,M、N是灵敏电流计的接线端。现在将铜盘转动,能观察到的感应电流最大的是() A.将灵敏电流计的接线端M、N分别连接a、c位置B.将灵敏电流计的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将灵敏电流计的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将灵敏电流计的接线端M、N分别连接c、d位置【解析】选B。当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两极,则要想观察到的感应电流最大,M、N应分别连接电源的两极,故可知只有B项正确。4.如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则()
5、A.铜盘转动将变快B.铜盘转动将变慢C.铜盘仍以原来的转速转动D.因磁极方向未知,无法确定【解析】选B。转动的铜盘切割磁感线产生感应电流,根据楞次定律的“来拒去留”知,铜盘中感应电流所受的安培力阻碍铜盘的转动,使其转速变慢,故本题答案为选项B。【加固训练】 (2017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左右振动的衰减最有效的方案是()【解析】选A。衰减的原理是当紫铜
6、薄板上下及左右振动时,均在紫铜薄板内产生感应电流,薄板受到安培力作用阻碍其运动。只有A选项中当紫铜薄板上下及左右振动时,板中均会产生感应电流。5.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图所示,左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在垂直于导轨方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是()A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点【解析】选D。金属棒
7、匀速向右运动切割磁感线,产生恒定感应电动势,由右手定则判断出电流由ab,b点电势高于a点,c、d端不产生感应电动势,c点与d点等势,选项A、B错误;金属棒向右加速运动时,b点电势仍高于a点,感应电流增大,穿过右边线圈的磁通量增大,所以右边线圈中也产生感应电流,由楞次定律可判断电流从d流出,在外电路中,d点电势高于c点,选项C错误、选项D正确。6.电动汽车越来越被人们所喜爱,某一种无线充电方式的电动汽车基本原理如图所示,路面下依次铺设圆形线圈,相邻两个线圈由供电装置通以反向电流,车身底部固定感应线圈,通过充电装置与蓄电池相连,汽车在此路面上行驶时,就可以进行充电,若汽车正在匀速行驶,下列说法正确
8、的是()A.感应线圈中产生的是恒定的电流B.感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C.感应线圈一定受到路面供电线圈磁场的安培力,且该安培力会阻碍汽车运动D.给路面供电线圈通以同向电流,不会影响充电效果【解析】选C。由于路面供电线圈中的电流不知是怎么变化,即产生的磁场变化情况无法确定,所以感应线圈中的电流大小和方向不能确定,选项A、B错误;感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流,在路面供电线圈的磁场中受到安培力,根据“来拒去留”可知,此安培力阻碍相对运动,即阻碍汽车运动,选项C正确;给路面供电线圈通以同向电流时,路面供电线圈产生相同方向的磁场,穿过感应线圈的磁通量变化率变小,所以产生的感
9、应电流变小,影响充电效果,选项D错误。【加固训练】如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()A.在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B.磁铁在整个下落过程中,圆环对它的作用力始终竖直向上C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变D.磁铁落地时的速率一定等于【解析】选B。当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上
10、向下看圆环),当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环),选项A错误;据楞次定律的推论“来拒去留”原则,可判断磁铁在整个下落过程中,受圆环对它的作用力始终竖直向上,选项B正确;磁铁在整个下落过程中,由于受到磁场力的作用,机械能不守恒,选项C错误;若磁铁从高度h处做自由落体运动,其落地时的速度v=,但磁铁穿过圆环的过程中要产生电流,根据能量守恒定律可知,其落地速度一定小于,选项D错误。7.如图所示,通电螺线管外部正上方和左侧静止悬挂着铝环a和b,两环平面与螺线管的中心轴线都垂直,b环与螺线管的中心轴同轴。当滑动变阻器R的滑片c向左
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