物理高考新素養(yǎng)總復(fù)習(xí)粵教版講義第十章電磁感應(yīng)第1講Word版含答案

[]考點(diǎn)內(nèi)容要求高考(全國(guó)卷)三年命題情況對(duì)照分析201620172018命題分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ卷Ⅰ·T24：電磁感應(yīng)中的力、電綜合卷Ⅱ·T20：轉(zhuǎn)動(dòng)切割和電路綜合T24：電磁感應(yīng)中的力、電綜合卷Ⅲ·T25：電磁感應(yīng)中的力、電綜合卷Ⅰ·T18：電磁感應(yīng)現(xiàn)象與阻尼卷Ⅱ·T20：法拉第電磁感應(yīng)定律、E－t圖象卷Ⅲ·T15：楞次定律、安培定則卷Ⅰ·T17：法拉第電磁感應(yīng)定律T19：安培定則、楞次定律卷Ⅱ·T18：i－t圖象、楞次定律卷Ⅲ·T20：i－t圖象、右手螺旋定則、楞次定律1.從題型看，多是選擇題，也有計(jì)算題，難度中等或較難。2.從考查內(nèi)容看，集中在楞次定律的應(yīng)用、法拉第電磁感應(yīng)定律及其與力學(xué)、能量、電路、圖象的綜合應(yīng)用。磁通量Ⅰ法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ楞次定律Ⅱ自感渦流Ⅰ第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律知識(shí)排查磁通量1.磁通量(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積。(2)公式：Φ＝BS(B⊥S)；單位：韋伯(Wb)。(3)矢標(biāo)性：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)。2.磁通量的變化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。3.磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)：磁通量的變化量與所用時(shí)間的比值，即eq\f(ΔΦ,Δt)，與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)閉合導(dǎo)體回路；(2)磁通量發(fā)生變化。感應(yīng)電流的方向1.楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.右手定則(1)內(nèi)容：如圖1，伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。圖1(2)適用情況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。小題速練1.思考判斷(1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(2)穿過(guò)線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。()(3)電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。()(4)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。()(5)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.[粵教版選修3－2·P12·T2改編]一矩形線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，ad邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，如圖2所示，圖2當(dāng)線框在此平面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線的右邊的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A.先dcba，后一直abcdB.先dcba，再abcd，后dcbaC.先abcd，后一直dcbaD.先abcd，再dcba，后abcd解析由安培定則得，載有恒定電流的直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線左邊的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，右邊的磁?chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，則穿過(guò)線圈的磁通量變大，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd，當(dāng)bc邊越過(guò)導(dǎo)線后到線圈中心軸與導(dǎo)線重合，穿過(guò)線圈的磁通量變小，則感應(yīng)電流方向?yàn)閐cba，當(dāng)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閐cba，當(dāng)ad邊越過(guò)導(dǎo)線遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd，選項(xiàng)D正確。答案D電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷1.常見(jiàn)的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況2.判斷磁通量是否變化的方法(1)根據(jù)公式Φ＝BS(B⊥S)判斷。(2)根據(jù)穿過(guò)平面的磁感線的條數(shù)是否變化判斷?！纠?】下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A中，電路沒(méi)閉合，無(wú)感應(yīng)電流；B中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過(guò)線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無(wú)感應(yīng)電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流。答案B1.現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)按如圖3所示連接。下列說(shuō)法正確的是()圖3A.開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入線圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.開(kāi)關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析線圈A插入或拔出，都將造成線圈B處磁場(chǎng)的變化，因此線圈B處的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確；開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)均能引起線圈B中磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑片P，線圈B中磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，線圈B無(wú)磁通量變化，故無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A2.(多選)如圖4所示，矩形線框abcd由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是()圖4A.向右平動(dòng)(ad邊還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng))B.向上平動(dòng)(ab邊還沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng))C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒(méi)有轉(zhuǎn)入磁場(chǎng))D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過(guò)90°)解析選項(xiàng)A和D所描述的情況中，線框在磁場(chǎng)中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過(guò)線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。答案AD楞次定律的理解及應(yīng)用1.楞次定律中“阻礙”的含義2.判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一用楞次定律判斷(“四步法”)方法二用右手定則判斷該方法適用于閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心——磁感線垂直穿入；(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向；(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向?！纠?】(多選)(2018·全國(guó)卷Ⅰ，19)如圖5，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()圖5A.開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)解析由電路可知，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，右側(cè)線圈正面環(huán)繞部分的電流向下，由安培定則可知，直導(dǎo)線在鐵芯中產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)，由楞次定律可知，左側(cè)線圈正面環(huán)繞部分產(chǎn)生向上的電流，則直導(dǎo)線中的電流方向由南向北，由安培定則可知，直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谖恢卯a(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，穿過(guò)左側(cè)線圈的磁通量不變，則左側(cè)線圈中的感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線不產(chǎn)生磁場(chǎng)，則小磁針靜止不動(dòng)，B、C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，穿過(guò)左側(cè)線圈向右的磁通量減少，則由楞次定律可知，左側(cè)線圈正面環(huán)繞部分產(chǎn)生向下的感應(yīng)電流，則流過(guò)直導(dǎo)線的電流方向由北向南，直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生垂直紙面向外的磁場(chǎng)，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。答案AD三定則一定律的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則。(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力時(shí)，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。1.如圖6所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)閉合線圈向右擺動(dòng)時(shí)()圖6A.AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾.AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿.AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀.AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鹘馕龈鶕?jù)安培定則可知線圈所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，若直導(dǎo)線中的電流增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得到：線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。根?jù)左手定則可知線圈中各邊所受安培力均指向線圈內(nèi)，由于靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)強(qiáng)，則安培力較大；遠(yuǎn)離導(dǎo)線磁場(chǎng)弱，則安培力較小。因此線圈離開(kāi)AB直導(dǎo)線，即向右擺動(dòng)，反之產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，向左擺動(dòng)，故C正確。答案C2.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，15)如圖7，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直，金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()圖7A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駼.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较駽.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駾.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较蚪馕鼋饘贄UPQ突然向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，則穿過(guò)圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。答案D3.[易錯(cuò)題](多選)如圖8所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()圖8A.向右做勻速運(yùn)動(dòng) B.向左做減速運(yùn)動(dòng)C.向右做減速運(yùn)動(dòng) D.向右做加速運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流，線圈c中的磁通量恒定不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，選項(xiàng)B正確；同理可判定選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案BC楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的推廣含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，列表說(shuō)明如下：內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化—“增反減同”阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”阻礙原電流的變化——“增反減同”【例3】如圖9所示，光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上，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，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()圖9A.P、Q將互相靠攏 B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度大于g解析法一根據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因”，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近。所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，選項(xiàng)A正確。法二設(shè)磁鐵下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見(jiàn)，P、Q將相互靠攏。由于回路受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時(shí)，根據(jù)類(lèi)似的分析可得到相同的結(jié)論，選項(xiàng)A正確。答案A1.[增反減同]如圖10所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說(shuō)法正確的是()圖10A.總是順時(shí)針 B.總是逆時(shí)針C.先順時(shí)針后逆時(shí)針 D.先逆時(shí)針后順時(shí)針解析磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸，則導(dǎo)體環(huán)中，先是向上的磁通量增加，磁鐵中點(diǎn)到達(dá)圓環(huán)所在平面后，向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針，選項(xiàng)C正確。答案C2.[來(lái)拒去留]很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長(zhǎng)的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開(kāi)口平齊。讓條形磁鐵從靜止開(kāi)始下落。條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)速率()A.均勻增大 B.先增大，后減小C.逐漸增大，趨于不變 D.先增大，再減小，最后不變解析豎直圓筒相當(dāng)于閉合電路，磁鐵穿過(guò)閉合電路，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留”的規(guī)律，磁鐵受到向上的阻礙磁鐵運(yùn)動(dòng)的安培力，開(kāi)始時(shí)磁鐵的速度小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也小，安培力也小，磁鐵加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，安培力也增大，直到安培力大小等于重力，磁鐵勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。答案C3.[增縮減擴(kuò)](多選)如圖11，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形。則磁場(chǎng)可能()圖11A.逐漸增強(qiáng)，方向向外 B.逐漸增強(qiáng)，方向向里C.逐漸減弱，方向向外 D.逐漸減弱，方向向里解析根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是阻礙引起閉合回路中磁通量的變化，體現(xiàn)在面積上是“增縮減擴(kuò)”，而回路變?yōu)閳A形，面積增加了，說(shuō)明磁場(chǎng)逐漸減弱。因不知回路中感應(yīng)電流的方向，故無(wú)法判定磁場(chǎng)方向，故C、D都有可能。答案CD楞次定律在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用eq\x(STSE問(wèn)題)【例4】(2017·全國(guó)卷Ⅰ，18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖12所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()圖12解析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中，系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng)，在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的震動(dòng)；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無(wú)電流產(chǎn)生；在C圖中，無(wú)論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A1.(多選)[金屬探測(cè)器](2019·山東威海市聯(lián)考)高考考生入場(chǎng)時(shí)，監(jiān)考老師要用金屬探測(cè)器對(duì)考生進(jìn)行安檢后才允許其進(jìn)入考場(chǎng)，如圖13所示。探測(cè)器內(nèi)有通電線圈，當(dāng)探測(cè)器靠近任何金屬材料物體時(shí)，就會(huì)引起探測(cè)器內(nèi)線圈中電流變化，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出警報(bào)；靠近非金屬物體時(shí)則不發(fā)出警報(bào)。關(guān)于探測(cè)器工作原理，下列說(shuō)法正確的是()圖13A.金屬探測(cè)器利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.金屬探測(cè)器利用的是磁場(chǎng)對(duì)金屬的吸引作用C.金屬探測(cè)器利用的是靜電感應(yīng)現(xiàn)象D.金屬探測(cè)器利用的是當(dāng)探測(cè)器靠近金屬物體時(shí)，能在金屬中形成渦流，進(jìn)而引起線圈中電流的變化解析線圈通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)有金屬物體進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)金屬物體橫截面的磁通量發(fā)生變化，金屬物體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響線圈中的電流，由此判斷是否有金屬物體，靜電感應(yīng)現(xiàn)象是帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體感應(yīng)起電，故選項(xiàng)A、D正確。答案AD2.[測(cè)速儀]為了測(cè)量列車(chē)運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖15甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車(chē)車(chē)頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成(測(cè)量記錄儀未畫(huà)出)。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái)，P、Q為接測(cè)量?jī)x器的端口。若俯視軌道平面磁場(chǎng)垂直地面向下(如圖乙)，則在列車(chē)經(jīng)過(guò)測(cè)量線圈的過(guò)程中，流經(jīng)線圈的電流方向()圖14A.始終沿逆時(shí)針?lè)较駼.先沿逆時(shí)針，再沿順時(shí)針?lè)较駽.先沿順時(shí)針，再沿逆時(shí)針?lè)较駾.始終沿順時(shí)針?lè)较蚪馕隽熊?chē)通過(guò)線圈時(shí)，穿過(guò)線圈中的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的電流先沿逆時(shí)針?lè)较?，再沿順時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)B正確。答案B3.(多選)[電吉他]電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖15所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說(shuō)法正確的有()圖15A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B.取走磁體，電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不斷變化解析銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動(dòng)時(shí)，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電吉他不能正常工作，B項(xiàng)正確；由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量大小不斷變化，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化，D項(xiàng)正確。答案BCD課時(shí)作業(yè)(時(shí)間：35分鐘)基礎(chǔ)鞏固練1.如圖1所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框。在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖1A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C.如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)D.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)答案C2.如圖2所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為l，匝數(shù)為n，過(guò)ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為()圖2A.eq\f(Bl2,2) B.eq\f(nBl2,2) C.Bl2 D.nBl2答案A3.如圖3所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是()圖3A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较?俯視)的感應(yīng)電流B.穿過(guò)線圈a的磁通量減小C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，螺線管中的電流將增大，使穿過(guò)線圈a的磁通量變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较?俯視)的感應(yīng)電流，并且線圈a有縮小和遠(yuǎn)離螺線管的趨勢(shì)，線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大，故選項(xiàng)D正確，A、C錯(cuò)誤。答案D4.如圖4所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，線圈ab將()圖4A.靜止不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向解析題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場(chǎng)方向總是水平的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，電路中的電流是增大的，兩個(gè)電磁鐵之間的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的，穿過(guò)閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的，線圈在原磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力肯定使線圈向磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)，顯然只有順時(shí)針?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小。答案B5.(2019·上海靜安質(zhì)檢)如圖5所示，在同一水平面內(nèi)有兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，在兩導(dǎo)軌之間豎直放置通電螺線管，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別放在螺線管的左、右兩側(cè)，保持開(kāi)關(guān)閉合，最初兩金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，兩根金屬棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中感應(yīng)電流方向(俯視圖)及ab、cd兩棒的運(yùn)動(dòng)情況是()圖5A.感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，兩棒相互靠近B.感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，兩棒相互遠(yuǎn)離C.感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍瑑砂粝嗷タ拷麯.感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?，兩棒相互遠(yuǎn)離解析當(dāng)變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大，螺線管的磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)安培定則，由電流方向可確定螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌向下，由于螺線管處于兩棒中間，所以穿過(guò)兩棒與導(dǎo)軌所圍成的回路磁通量變大，由楞次定律的“增反減同”可得，回路產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向，故ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，兩棒相互遠(yuǎn)離，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。答案D6.(多選)(2019·北京摸底調(diào)研)如圖6所示，在一空心螺線管內(nèi)部中點(diǎn)處懸掛一銅環(huán)，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，下列說(shuō)法正確的是()圖6A.從左往右看，銅環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.從左往右看，銅環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.銅環(huán)有收縮趨勢(shì)D.銅環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)解析根據(jù)楞次定律，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量向左增大，則銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右，從左往右看，銅環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤，B正確；穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)有收縮的趨勢(shì)，故C正確，D錯(cuò)誤。答案BC7.如圖7所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ。在下列各過(guò)程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖7A.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小B.使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小C.ab向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)解析ab向右運(yùn)動(dòng)，回路面積增大，θ減小，cosθ增大，由Φ＝BScosθ知，Φ增大，故選項(xiàng)A正確；同理可判斷B、C、D中Φ不一定變化，不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。答案A綜合提能練8.如圖8所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過(guò)程中受到的支持力FN、摩擦力f和線圈電流方向判斷正確的是()圖8A.FN先大于mg，后小于mgB.FN一直大于mgC.f先向左，后向右D.線圈中的電流方向始終不變解析當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到磁鐵的安培力作用，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對(duì)桌面的壓力增大，即FN大于mg，線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，受到桌面向左的靜摩擦力。當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對(duì)桌面的壓力減小，即FN小于mg，線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知，F(xiàn)N先大于mg，后小于mg，f始終向左，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，A正確；當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過(guò)線圈向下的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時(shí)針?lè)较?；?dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過(guò)線圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時(shí)針?lè)较颍蔬x項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A9.(多選)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。如圖9所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖?，F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)。則下列判斷正確的是()圖9A.通入螺線管的電流在增強(qiáng)B.通入螺線管的電流在減弱C.電子在軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是電場(chǎng)力D.電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是電場(chǎng)力解析從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)，表明感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?。圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，根據(jù)楞次定律和右手定則，當(dāng)磁場(chǎng)正在增強(qiáng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電子所受感應(yīng)電場(chǎng)力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運(yùn)動(dòng)是由電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案AD10.磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其E－t關(guān)系如圖10乙所示。如果只將刷卡速度改為eq\f(v0,2)，線圈中的E－t關(guān)系圖可能是()圖10解析刷卡速度改為原來(lái)eq\f(1,2)時(shí)，磁卡通過(guò)檢測(cè)線圈的時(shí)間即有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可知A、B錯(cuò)誤；由E＝BLv知，當(dāng)只減小v時(shí)，磁卡與檢測(cè)線圈在相同的相對(duì)位置處產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也減小，故C錯(cuò)誤，D正確。答案D11.(多選)閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B－t圖象變化，方向如圖11所示，則回路中()圖11A.電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.電流強(qiáng)度越來(lái)越大C.磁通量的變化率恒定不變D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大解析由圖象可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則由Φ＝BS可知，磁通量隨時(shí)間均勻增加，故其變化率恒定不變，故C正確；由楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故A正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Seq\f(ΔB,Δt)，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變，電流強(qiáng)度不變，故B、D錯(cuò)誤。答案AC12.如圖12所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()圖12A.ΔΦ1>ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)B.ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn)C.ΔΦ1<ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框