課時跟蹤檢測（三十三） 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律

PAGE第4頁共6頁課時跟蹤檢測（三十三）電磁感應現(xiàn)象楞次定律一、立足主干知識，注重基礎性和綜合性1.(多選)如圖所示，M、N為兩個有一定質量的載流超導線圈，M放置在水平桌面上，N懸停于M正上方。若增大N的質量，使得N向下運動，則下列說法正確的是()A．線圈M和N中的電流繞行方向相反B．線圈N受到的作用力減小C．線圈M中的電流增大D．線圈M對桌面的壓力減小解析：選AC開始時N處于靜止狀態(tài)，說明二者間為斥力，兩線圈中電流方向相反，故A正確；在下落過程中二者的距離減小，N受到的作用力增大，故B錯誤；線圈N接近線圈M時，線圈N產(chǎn)生的通過線圈M的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈M中的電流增大，故C正確；由于N下落時N、M間作用力增大，線圈M對桌面的壓力增大，故D錯誤。2.(2018·全國卷Ⅰ)(多選)如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是()A．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動解析：選AD根據(jù)安培定則，開關閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場。開關閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導線上方的磁場垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，故A正確。同理D正確。開關閉合并保持一段時間后，直導線上沒有感應電流，故小磁針的N極指北，故B、C錯誤。3.如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法中正確的是()A．當閉合開關S的瞬間，線圈P中有感應電流且方向由b→→aB．當線圈M里有恒定電流通過時，線圈P中有感應電流C．當斷開開關S的瞬間，線圈P中沒有感應電流D．當斷開開關S的瞬間，線圈P中有感應電流且方向由b→→a解析：選D閉合開關S的瞬間，線圈M中的電流增大，其產(chǎn)生的磁場增強，引起穿過線圈P的磁通量增加，故在線圈P中有感應電流產(chǎn)生，由楞次定律及安培定則可知，開關S閉合瞬間，感應電流方向為由a→→b，A錯誤；當線圈M中電流恒定，線圈M中電流產(chǎn)生的磁場不再變化，通過線圈P中的磁通量不變，故線圈P中無感應電流，B錯誤；S斷開瞬間，線圈M中電流產(chǎn)生的磁場減弱，線圈P中的磁通量減小，故線圈P中有感應電流，由楞次定律可知，感應電流方向為由b→→a，C錯誤，D正確。4.如圖所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ。在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應電流的是()A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應強度BD．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0°<θ<90°)解析：選A設此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確；B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯誤；S減小，B增大，Φ可能不變，C錯誤；S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯誤。5.(2021·長沙模擬)(多選)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針，且導線沿南北方向放置。下列說法正確的是()A．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向B．開關閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動C．開關閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動D．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向解析：選BC開關閉合并保持一段時間后，穿過線圈B中的磁通量不變，因此不會產(chǎn)生感應電流，則小磁針不會偏轉，故A、D錯誤；開關閉合的瞬間，依據(jù)安培定則可知，線圈A中產(chǎn)生沿軟鐵環(huán)的逆時針方向的磁場(垂直紙面向里看)，再由楞次定律，知線圈B回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流(垂直紙面向里看)，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，故B正確；開關閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，同理，線圈B中產(chǎn)生順時針方向的感應電流(垂直紙面向里看)，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，故C正確。6．如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO′，OO′與線圈在同一平面上。在線圈以OO′為軸翻轉180°的過程中，線圈中電流流向()A．始終為A→B→C→AB．始終為A→C→B→AC．先為A→C→B→A，再為A→B→C→AD．先為A→B→C→A，再為A→C→B→A解析：選A在線圈以OO′為軸翻轉0～90°的過程中，穿過線圈正面向下的磁通量逐漸減小，則感應電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面向下，感應電流方向為A→B→C→A；在線圈以OO′為軸翻轉90°～180°的過程中，穿過線圈反面向下的磁通量逐漸增加，則感應電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面向上，感應電流方向仍然為A→B→C→A，A正確。7．如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外。一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右)。則()A．導線框進入磁場時，感應電流方向：a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應電流方向a→d→c→b→aC．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左解析：選D由楞次定律可知，導線框進入磁場時，感應電流磁場垂直紙面向里，由安培定則知，感應電流方向為a→d→c→b→a，故A項錯誤；同理可判斷導線框離開磁場時感應電流方向為a→b→c→d→a，故B項錯誤；由楞次定律的“阻礙”含義，阻礙相對運動，故無論導線框進入還是離開磁場，安培力方向都是水平向左的。8．如圖所示，一質量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過。現(xiàn)將該環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ。設環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg B．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mgC．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mg D．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mg解析：選A金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用力始終向下，對磁鐵受力分析可知FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg，A正確。二、強化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應用性9．(2021·郴州模擬)如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則()A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大解析：選B使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，穿過金屬環(huán)B的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有向上升高的趨勢，絲線受到的拉力減小，故B項正確。10．為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口，若俯視軌道平面磁場垂直地面向下(如圖乙所示)。則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向()A．始終沿逆時針方向B．先沿逆時針，再沿順時針方向C．先沿順時針，再沿逆時針方向D．始終沿順時針方向解析：選B列車通過線圈時，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的電流先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確。11．如圖所示，質量為m的銅質閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個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)過時，線圈始終保持不動。則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是()A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．線圈中的電流方向始終不變解析：選A根據(jù)楞次定律的“來拒去留”，磁鐵靠近線圈時受到斜向上的斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力，故它受到的支持力FN大于重力mg，磁鐵遠離線圈時受到斜向下的引力作用，線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正確，B錯誤；整個過程磁鐵對線圈的作用力都有向右的分量，即線圈有向右運動的趨勢，則摩擦力的方向始終向左，C錯誤；由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故線圈中感應電流方向發(fā)生改變，D錯誤。12．如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a做()A．順時針加速旋轉 B．順時針減速旋轉C．逆時針加速旋轉 D．逆時針減速旋轉解析：選B由楞次定律知，欲使b環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)電流產(chǎn)生的磁場在變?nèi)?，a環(huán)中的電流在減小，故B項正確。13．如圖所示，金屬棒ab、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導軌向右運動，則()A．a(chǎn)b棒不受安培力作用B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右C．a(chǎn)b棒向右運動速度v越大，所受安培力越大D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極解析：選C金屬棒ab向右運動切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應電流方向由b→a，再根據(jù)左手定則判斷ab棒所受安培力水平向左，故A、B錯誤；ab棒的速度越大，感應電流越大，所受安培力就越大，C正確；根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極，A端為S極，D錯誤。14．(多選)現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感應電場使電子加速的設備。如圖所示，上面為側視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵螺線管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動，從上往下看，電子沿逆時針方向做加速運動。則下列判斷正確的是()A．通入螺線管的電流在增強B．通入螺線管的電流在減弱C．電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力D．電子在軌道中加速的驅動力是電場力解析：選AD從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動，表明感應電場沿順時針方向。圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，根據(jù)楞次定律，當磁場正在增強時，產(chǎn)生的感應電場沿順時針方向，故選項A正確，B錯誤；電子所受感應電場力方向沿軌道切線方向，電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅動的，選項C錯誤，D正確。15．(2021·長沙模擬)(多選)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年。如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)。將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上方，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則()A．在B放入磁場的過程中，B