高中物理 專題培優(yōu)練（一）電磁感應(yīng)中的“一定律三定則”問(wèn)題 教科3-2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題培優(yōu)練（一）電磁感應(yīng)中的“一定律三定則”問(wèn)題1。如圖1所示，兩個(gè)相同的鋁環(huán)穿在一根光滑桿上,將一根條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過(guò)程中，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（)圖1A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距增大B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距不變C．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變小D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),間距增大解析：選C將一根條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過(guò)程中，兩個(gè)環(huán)中均產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流將阻礙與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以兩環(huán)均向左運(yùn)動(dòng)。靠近磁鐵的環(huán)所受的安培力大于另一個(gè)，又可判斷兩環(huán)在靠近。選項(xiàng)C正確。2.如圖2所示,閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車(chē)上，現(xiàn)將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過(guò)程中，則（）圖2A．小車(chē)將向右運(yùn)動(dòng)B．使條形磁鐵向右插入時(shí)外力所做的功全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?最終轉(zhuǎn)化為螺線管的內(nèi)能C．條形磁鐵會(huì)受到向右的力D．小車(chē)會(huì)受到向左的力解析：選A磁鐵向右插入螺線管中,根據(jù)楞次定律的擴(kuò)展含義“來(lái)拒去留”，磁鐵與小車(chē)相互排斥，小車(chē)在光滑水平面上受力向右運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中滿足能量守恒，由于小車(chē)動(dòng)能增加,外力做的功轉(zhuǎn)化為小車(chē)的動(dòng)能和螺線管中的內(nèi)能，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。3。如圖3所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(）圖3A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B．FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析：選D根據(jù)楞次定律的另一種表述判斷，磁鐵靠近線圈時(shí)兩者排斥，F(xiàn)N大于mg，磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)兩者吸引,FN小于mg，由于安培力阻礙兩者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以線圈一直有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).故選D。4.(多選)如圖4所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）圖4A．P、Q將相互靠攏 B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g解析：選AD本題考查用楞次定律判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況.根據(jù)楞次定律的另一種表述-—感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因"是回路中磁通量增加,歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以P、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g。5.如圖5所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框ab的運(yùn)動(dòng)情況是（)圖5A．保持靜止不動(dòng)B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向解析:選C本題考查了楞次定律的另一種表述,關(guān)鍵是分析出穿過(guò)閉合導(dǎo)線框的磁通量如何變化。由圖示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電路中電阻增大，電流減弱，則穿過(guò)閉合導(dǎo)線框ab的磁通量將減少，根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流磁場(chǎng)將阻礙原磁通量的變化，線框ab只有順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),才能使穿過(guò)線框的磁通量增加。6。如圖6所示，一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)后又取出插向另一個(gè)小環(huán),發(fā)生的現(xiàn)象是()圖6A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選B本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象、安培力的簡(jiǎn)單應(yīng)用。磁鐵插向左環(huán)，橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)樽蟓h(huán)不閉合，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力的作用;磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橛噎h(huán)閉合，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)中受到安培力的作用，選項(xiàng)B正確.7.如圖7所示，矩形線圈放置在水平薄木板上,有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個(gè)磁極之間的距離相等，當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過(guò)線圈時(shí)，線圈始終靜止不動(dòng)，那么線圈受到木板的摩擦力方向是（）圖7A．先向左、后向右 B．先向左、后向右、再向左C．一直向右 D．一直向左解析：選D根據(jù)楞次定律的“阻礙變化”和“來(lái)拒去留"，當(dāng)兩磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力向左，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，線圈要阻礙其遠(yuǎn)離,仍有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力方向仍是向左的,故選項(xiàng)D正確。8.如圖8所示，條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落,中途穿過(guò)一個(gè)固定的空心線圈，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，至落地用時(shí)t1,落地時(shí)速度為v1；S閉合時(shí)，至落地用時(shí)t2,落地時(shí)速度為v2。則它們的大小關(guān)系正確的是（）圖8A．t1〉t2,v1>v2 B．t1＝t2，v1＝v2C．t1〈t2，v1〈v2 D．t1<t2，v1〉v2解析：選D開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，對(duì)磁鐵無(wú)阻礙作用，故磁鐵自由下落，a＝g;當(dāng)S閉合時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，對(duì)磁鐵有阻礙作用,故a<g。所以t1<t2，v1>v2.9。如圖9所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下，在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中(）圖9A．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引D．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引解析：選B磁鐵的S極朝下,在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁場(chǎng)向上,且增加,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的增加，則感應(yīng)電流方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥,選項(xiàng)B正確。10.如圖10所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始下落，在下落過(guò)程中,下列判斷正確的是()圖10A．金屬環(huán)在下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒B．金屬環(huán)在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量C．金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大D．磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力解析：選B金屬環(huán)在下落過(guò)程中,磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)。由能量守恒，金屬環(huán)重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B對(duì)。金屬環(huán)下落的過(guò)程中，機(jī)械能不停地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑱C(jī)械能一直減少,C錯(cuò)誤.當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時(shí)，金屬環(huán)中的磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，環(huán)和磁鐵間無(wú)作用力，磁鐵對(duì)桌面的壓力大小等于磁鐵的重力,D錯(cuò)誤。11．(多選）如圖11所示裝置中,cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()圖11A．向右勻速運(yùn)動(dòng) B．向右加速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng)解析:選BDab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab桿中感應(yīng)電流恒定,L1中磁通量不變，穿過(guò)L2的磁通量不變化，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A錯(cuò)誤;ab桿向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),L2中的磁通量向下,且增大，根據(jù)楞次定律可知,通過(guò)cd桿的電流方向向下,cd桿向右移動(dòng),B正確；同理可得C錯(cuò)誤,D正確。12.（多選)如圖12所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行金屬導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小線圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則放在導(dǎo)軌上的祼金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線圈共面)（）圖12A．向右勻速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向右加速運(yùn)動(dòng)解析：選BC當(dāng)ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是穩(wěn)定的，穿過(guò)小線圈N的磁通量不變，N中無(wú)感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；當(dāng)ab向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，M中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较蚯以龃?穿過(guò)N的磁通量向外且增大,則N中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里,感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針，B正確；同理可得C正確,D錯(cuò)誤。13.（多選)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是一根靠立在導(dǎo)軌上的金屬直棒(開(kāi)始時(shí)b離O點(diǎn)很近），如圖13所示。它從靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)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(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖13A．感應(yīng)電流方向始終是b→aB．感應(yīng)電流方向先是b→a,后變?yōu)閍→bC．所受安培力方向垂直于ab向上D．所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上解析:選BDab棒下滑過(guò)程中，穿過(guò)閉合回路的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向先由b→a，后變?yōu)閍→b，B正確；由左手定則可知，ab棒所受安培力方向先垂直ab向下，后垂直于ab向上，D正確。14.如圖14所示，線圈A處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)流過(guò)電阻R的電流方向如何？圖14解析：本題應(yīng)用楞次定律進(jìn)行分析.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，通過(guò)線圈A的磁通量向里且減少,