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高考物理《電磁感應(yīng)》常用模型最新模擬題精練專題1.楞次定律一.選擇題1.(2023湖北五校聯(lián)盟高二期中)4.如圖所示,彈簧上端固定,下端懸掛一個磁鐵,磁鐵的N極向下。將磁鐵托起到某一高度(彈簧處于壓縮狀態(tài))后放開,磁鐵能上下振動較長時間才停下來。如果在磁鐵下端放一個固定的閉合金屬圓環(huán)(如右圖所示),仍將磁鐵托起到同一高度后放開,磁鐵就會很快地停下來。針對這個現(xiàn)象下列解釋正確的是()A.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.若磁鐵的S極向下,磁鐵振動時間會變長C.磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流D.金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁,因為磁鐵對鋁不會產(chǎn)生力的作用2.(2022河南三市一模)如圖所示,在長直通電導(dǎo)線MN附近有一個矩形閉合金屬線圈ABCD,圈與導(dǎo)線放在光滑絕緣水平面上,且導(dǎo)線MN固定。下列說法正確的為()A.若MN中通有從N流向M的電流、且電流增大,則線圈的CD邊受到向右的安培力B.若MN中通有從N流向M的電流、且電流增大,則線圈ABCD會向右運動C.如果MN中通有從N流向M的恒定電流,發(fā)現(xiàn)線圈中感應(yīng)出A→B→C→D→A流向的電流,原因是線圈可能向左運動了D.如果MN中通有從N流向M的恒定電流,且讓線圈向右運動,則線圈有收縮趨勢3.(2022江蘇第二次百校大聯(lián)考)電磁阻尼在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,如圖裝置可以體現(xiàn)電磁阻尼的原理。條形磁鐵掛在輕彈簧下端,磁鐵穿過固定的水平閉合金屬環(huán)。向下拉動磁鐵,放手后磁鐵的運動會很快停下,下列說法正確的是A.磁鐵中央通過線圈平面時,線圈中感應(yīng)電流最大B.磁鐵向下運動時,線圈受到的安培力方向一定向上C.磁鐵向上運動且彈簧處于原長時,磁鐵的加速度一定不小于gD.磁鐵向下運動且彈簧處于原長時,磁鐵的加速度一定不小于g4.(2022北京石景山一模)安培曾做過如圖所示的實驗:把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈,在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán),圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直,取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè),條形磁鐵的右端為N極。閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動,安培由此錯失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。實際上,在電路閉合的瞬間()
A.從右側(cè)看,銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右側(cè)看,銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠離磁鐵5.(2021廣州一模)正方形金屬線框abcd如圖靠墻放置,空間中存在豎直向上的勻強磁場。在外力作用下ab邊貼著墻面向下運動,cd邊貼著水平面向左運動,此過程中線框的A.磁通量增加B.磁通量減小C.感應(yīng)電流方向為abcdaD.感應(yīng)電流方向為adcbaPQ+-APQ+-BvvPQPQ+-APQ+-BvvPQ+-C+-DPQvv7.(2022山東聊城重點高中質(zhì)檢)圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示,銅盤安裝在水平的銅軸上,且處于水平向右的勻強磁場中,兩塊銅片、分別與銅軸和銅盤的邊緣接觸,原線圈與副線圈共用一根鐵芯。當(dāng)電流從靈敏電流計G的左端接線柱流入時,指針就會向右偏轉(zhuǎn),反之左偏。當(dāng)銅盤按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是()A.銅片處的電勢高于銅片處的電勢B.銅盤勻速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向左偏轉(zhuǎn)C.銅盤加速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)D.銅盤減速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)8.如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤,在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上,現(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是()A.鋁環(huán)N有沿順時針方向的感應(yīng)電流B.鋁環(huán)N有擴大的趨勢C.橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D.橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上9..如圖所示,在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽,有一帶正電小球質(zhì)量為m,電荷量為q,在槽內(nèi)沿順時針方向做勻速圓周運動,現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強磁場,且B逐漸增大,則()A.小球速度變大B.小球速度變小C.小球速度不變D.以上三種情況都有可能10(2020廣東肇慶二模)小李同學(xué)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律時,進行了如下實驗:如圖所示,矩形金屬線圈放置在水平薄玻璃上,玻璃正下方有兩塊完全相同的蹄形磁鐵,磁鐵四個磁極之間的距離相等.當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過玻璃正下方時,玻璃上的線圈始終保持不動,關(guān)于線圈所受摩擦力的方向,下列說法正確的是A.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11(2020·廣州高二檢測)如圖所示,光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根初速度為零、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路。一質(zhì)量為M的條形磁鐵從a處由靜止下落,當(dāng)下落到b處時,磁鐵的速度為v0,兩個導(dǎo)體棒的速度均為v。重力加速度設(shè)為g,a、b之間的高度為h,不計空氣阻力,在磁鐵自a到b的下落過程中,以下說法不正確的是 ()A.因為P、Q中的感應(yīng)電流方向相反,故P、Q之間的安培力為斥力,P、Q將相互遠離B.P、Q受到的安培力豎直向下C.回路中產(chǎn)生的熱為Mgh-(mv2+Mv2)D.回路中的磁通量一直在增加12.美國《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站報道,美國明尼蘇達大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn):一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。具體而言,只要略微提高溫度,這種合金就會變成強磁性合金,從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流,其簡化模型如圖所示。A為圓柱形合金材料,B為線圈,套在圓柱形合金材料A上,線圈的半徑大于合金材料的半徑?,F(xiàn)對A進行加熱,則()A.B中將產(chǎn)生逆時針方向的電流B.B中將產(chǎn)生順時針方向的電流C.B線圈有收縮的趨勢D.B線圈有擴張的趨勢13.如圖,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)由靜止開始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸,關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說法中正確的是()A.總是順時針 B.總是逆時針C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針14.如圖所示,磁場中有一導(dǎo)線MN與U形光滑的金屬框組成閉合電路,當(dāng)導(dǎo)線向右運動時,下列說法正確的是()A.電路中有順時針方向的電流B.電路中有逆時針方向的電流C.導(dǎo)線的N端相當(dāng)于電源的正極D.電路中無電流產(chǎn)生15.(多選)如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~eq\f(T,2)時間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流方向向上,則下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力判斷正確的是()A.0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B.0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向C.0~T時間內(nèi)線框所受安培力的合力向左D.0~eq\f(T,2)時間內(nèi)線框所受安培力的合力向左,eq\f(T,2)~T時間內(nèi)線框所受安培力的合力向右16.一平面線圈用細桿懸于P點,開始時細桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時,順著磁場的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A.逆時針方向逆時針方向B.逆時針方向順時針方向C.順時針方向順時針方向D.順時針方向逆時針方向17.如圖所示,絕緣水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中豎直線向下移動(不到達該平面),a、b的移動情況可能是()A.a(chǎn)、b將相互遠離 B.a(chǎn)、b將相互靠近C.a(chǎn)、b將不動 D.無法判斷18如圖所示,一質(zhì)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?,F(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放,環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ。設(shè)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>mgB.FT1<mg,F(xiàn)T2<mgC.FT1>mg,F(xiàn)T2<mgD.FT1<mg,F(xiàn)T2>mg19.(7分)(多選)如圖所示,兩個閉合鋁環(huán)A、B與一個螺線管套在同一鐵芯上,A、B可以左右擺動,則()A.在S閉合的瞬間,A、B必相吸B.在S閉合的瞬間,A、B必相斥C.在S斷開的瞬間,A、B必相吸D.在S斷開的瞬間,A、B必相斥20.(7分)(多選)如圖所示,當(dāng)磁鐵運動時,電路中會產(chǎn)生由A經(jīng)R到B的電流,則磁鐵的運動可能是()A.向下運動B.向上運動C.向左平移D.以上都不可能21.(7分)(多選)如圖,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上,M與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連,P為滑動變阻器的滑片,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),N與電阻R相連。下列說法正確的是()A.當(dāng)P向右移動時,通過R的電流方向為由b到aB.當(dāng)P向右移動時,通過R的電流方向為由a到bC.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流方向為由b到aD.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流方向為由a到b22.一根長度約為1米的空心鋁管豎直放置,把一枚小圓柱形永磁體從鋁管上端管口放入管中。圓柱體直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。永磁體在管內(nèi)運動時,不與鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦且無翻轉(zhuǎn),不計空氣阻力。若永磁體下落過程中在鋁管內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與永磁體的磁性強弱和下落的速度成正比,鋁管的有效電阻恒定,關(guān)于永磁體在鋁管內(nèi)運動的過程,下列說法正確的是()A.若永磁體的下端是N極,鋁管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從上向下看為順時針B.若僅增強永磁體的磁性,其經(jīng)過鋁管的時間會延長C.若永磁體穿出鋁管前已做勻速運動,則在鋁管內(nèi)勻速運動的過程中重力勢能的減少量大于產(chǎn)生的焦耳熱D.永磁體從釋放到穿出的整個過程中,其受到電磁阻力的沖量大于重力的沖量23(2020江蘇南通泰州一模)如圖所示,一條形磁鐵豎直放置,金屬線圈從磁鐵正上方某處下落,經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時速度分別為v1、v2,線圈中的電流分別為I1、I2,線圈在運動過程中保持水平,則()A.I1和I2的方向相同B.I1和I2的方向相反C.I1∶I2=veq\o\al(2,1)∶veq\o\al(2,2)D.I1∶I2=v1∶v224.(2020山東德州期末)如甲圖所示,繞線均勻的通電螺線管M水平放置,其中心軸線與豎直放置的彈性導(dǎo)線圈N的中心軸線重合,兩者沒有接觸,N恰好位于M水平方向正中央的位置,M中的電流隨時間t按正弦規(guī)律變化如乙圖所示,以下說法正確的是()
A.t0時刻彈性導(dǎo)線圈N受到的安培力最大
B.t0時刻彈性導(dǎo)線圈N中的感應(yīng)電流為零
C.t2
~t3時間內(nèi)彈性導(dǎo)線圈N向外擴張
D.任意時刻彈性導(dǎo)線圈N都會受到水平方向的安培力25.(2020江蘇揚州一模)如圖,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流I,線圈所受安培力的合力為F,則I和F的方向為()A.I順時針,F(xiàn)向右 B.I順時針,F(xiàn)向左 C.I逆時針,F(xiàn)向右 D.I逆時針,F(xiàn)向左26.(多選)如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤,在其外側(cè)面均勻帶有負電荷。在M正上方用絕緣絲線(圖中未畫出)懸掛一個閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上?,F(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針(俯視)加速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是()A.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴大的趨勢,絲線對它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢,絲線對它的拉力減小27.如圖所示,在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方,有一條形磁鐵從靜止開始下落,下落過程中始終保持豎直方向,起始高度為h,最后落在水平地面上。若不計空氣阻力,重力加速度取g,下列說法中正確的是A.磁鐵下落的整個過程中,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終為順時針方向(俯視圓環(huán))B.磁鐵落地時的速率一定等于eq\r(2gh)C.磁鐵在整個下落過程中,它的機械能不變D.磁鐵在整個下落過程中,圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的高考物理《電磁感應(yīng)》常用模型最新模擬題精練專題1.楞次定律一.選擇題1.(2023湖北五校聯(lián)盟高二期中)4.如圖所示,彈簧上端固定,下端懸掛一個磁鐵,磁鐵的N極向下。將磁鐵托起到某一高度(彈簧處于壓縮狀態(tài))后放開,磁鐵能上下振動較長時間才停下來。如果在磁鐵下端放一個固定的閉合金屬圓環(huán)(如右圖所示),仍將磁鐵托起到同一高度后放開,磁鐵就會很快地停下來。針對這個現(xiàn)象下列解釋正確的是()A.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.若磁鐵的S極向下,磁鐵振動時間會變長C.磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流D.金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁,因為磁鐵對鋁不會產(chǎn)生力的作用【參考答案】C【名師解析】在磁鐵下端放一個固定的閉合金屬圓環(huán),磁鐵上下振動,在閉合金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小,選項A錯誤C正確;若磁鐵的S極向下,磁鐵振動時間相同,金屬圓環(huán)的制作材料可以是任何導(dǎo)體材料,選項BD錯誤。2.(2022河南三市一模)如圖所示,在長直通電導(dǎo)線MN附近有一個矩形閉合金屬線圈ABCD,圈與導(dǎo)線放在光滑絕緣水平面上,且導(dǎo)線MN固定。下列說法正確的為()A.若MN中通有從N流向M的電流、且電流增大,則線圈的CD邊受到向右的安培力B.若MN中通有從N流向M的電流、且電流增大,則線圈ABCD會向右運動C.如果MN中通有從N流向M的恒定電流,發(fā)現(xiàn)線圈中感應(yīng)出A→B→C→D→A流向的電流,原因是線圈可能向左運動了D.如果MN中通有從N流向M的恒定電流,且讓線圈向右運動,則線圈有收縮趨勢【參考答案】BC【名師解析】若MN中通有從N流向M的電流、且電流增大,根據(jù)右手螺旋定則可知,穿過線圈的磁場方向為垂直紙面向里,且逐漸變大,根據(jù)楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流的方向為A→B→C→D→A,根據(jù)左手定則可知,CD邊受到向左的安培力,AB邊受向右的安培力,越靠近導(dǎo)線磁場越強,則線圈ABCD受到的向右的力大于向左的力,則線圈ABCD會向右運動,故A錯誤B正確;如果MN中通有從N流向M的恒定電流,發(fā)現(xiàn)線圈中感應(yīng)出A→B→C→D→A流向的電流,根據(jù)楞次定律可知,穿過線圈的磁通量增加,當(dāng)線圈向左運動,磁通量增加,故C正確;如果MN中通有從N流向M的恒定電流,且讓線圈向右運動,則穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,線圈有擴張的趨勢,故D錯誤。3.(2022江蘇第二次百校大聯(lián)考)電磁阻尼在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,如圖裝置可以體現(xiàn)電磁阻尼的原理。條形磁鐵掛在輕彈簧下端,磁鐵穿過固定的水平閉合金屬環(huán)。向下拉動磁鐵,放手后磁鐵的運動會很快停下,下列說法正確的是A.磁鐵中央通過線圈平面時,線圈中感應(yīng)電流最大B.磁鐵向下運動時,線圈受到的安培力方向一定向上C.磁鐵向上運動且彈簧處于原長時,磁鐵的加速度一定不小于gD.磁鐵向下運動且彈簧處于原長時,磁鐵的加速度一定不小于g【參考答案】C【名師解析】磁鐵中央通過線圈平面時,磁通量的變化率最小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最小,A錯;由楞次定律和牛頓第三定律可知,磁鐵受到的磁場力總阻礙磁鐵的運動,所以磁鐵向下運動時,受到的磁場力向上,線圈受到的磁場力向下,B、D錯。所以選C。4.(2022北京石景山一模)安培曾做過如圖所示的實驗:把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈,在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán),圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直,取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè),條形磁鐵的右端為N極。閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動,安培由此錯失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。實際上,在電路閉合的瞬間()
A.從右側(cè)看,銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右側(cè)看,銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠離磁鐵【參考答案】A【名師解析】.根據(jù)楞次定律,當(dāng)接通開關(guān)瞬間時,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量向左增大,則從右側(cè)看,線圈的感應(yīng)電流逆時針,故A正確,B錯誤;當(dāng)線圈中有逆時針方向的電流時,可等效為右側(cè)為N極的磁體,則當(dāng)處于左側(cè)是S極的條形磁鐵的磁場中,銅環(huán)會靠近磁鐵,故CD錯誤;
5.(2021廣州一模)正方形金屬線框abcd如圖靠墻放置,空間中存在豎直向上的勻強磁場。在外力作用下ab邊貼著墻面向下運動,cd邊貼著水平面向左運動,此過程中線框的A.磁通量增加B.磁通量減小C.感應(yīng)電流方向為abcdaD.感應(yīng)電流方向為adcba【參考答案】AD【命題思路】本題考查磁通量、楞次定律及其相關(guān)知識點。【解題思路】在外力作用下ab邊貼著墻面向下運動,cd邊貼著水平面向左運動,此過程中線框的磁通量增加,由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向為adcba,選項AD正確。PQ+-APQ+-BvvPQPQ+-APQ+-BvvPQ+-C+-DPQvv【參考答案】A【名師解析】豎直條形磁鐵靠近線圈,線圈中磁通量增大,由楞次定律可判斷出產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流從電流計“+”接線柱流入時電流計指針向右偏轉(zhuǎn),選項A正確B錯誤;水平條形磁鐵靠近線圈,線圈中磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項CD錯誤。7.(2022山東聊城重點高中質(zhì)檢)圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示,銅盤安裝在水平的銅軸上,且處于水平向右的勻強磁場中,兩塊銅片、分別與銅軸和銅盤的邊緣接觸,原線圈與副線圈共用一根鐵芯。當(dāng)電流從靈敏電流計G的左端接線柱流入時,指針就會向右偏轉(zhuǎn),反之左偏。當(dāng)銅盤按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是()A.銅片處的電勢高于銅片處的電勢B.銅盤勻速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向左偏轉(zhuǎn)C.銅盤加速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)D.銅盤減速轉(zhuǎn)動時,電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)【參考答案】D【名師解析】從左向右看,銅盤沿順時針方向轉(zhuǎn)動,由右手定則可知內(nèi)部電流從銅片C流向銅片D,所以銅片D處的電勢高于銅片C處的電勢,A錯誤;銅盤按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動,會在原線圈M中產(chǎn)生大小、方向均不變的恒定電流,與之同一鐵芯的副線圈N中磁通量沒有變化,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計G的指針不偏轉(zhuǎn),B錯誤;銅盤切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為銅盤按圖示方向加速轉(zhuǎn)動時,電動勢方向不變,大小增大,與之相連的原線圈M中的電流增大,根據(jù)楞次定律可知副線圈N中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流(俯視看),電流從靈敏電流計G的右端接線柱流入,故電流計G的指針向左偏轉(zhuǎn),C錯誤;.銅盤切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為銅盤按圖示方向減速轉(zhuǎn)動時,電動勢方向不變,大小減小,與之相連的原線圈M中的電流減小,根據(jù)楞次定律可知副線圈N中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(俯視看),電流從靈敏電流計G的左端接線柱流入,故電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn),D正確。8.如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤,在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上,現(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是()A.鋁環(huán)N有沿順時針方向的感應(yīng)電流B.鋁環(huán)N有擴大的趨勢C.橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D.橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上【參考答案】D【名師解析】橡膠盤M由靜止開始繞其軸線O1O2按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流的大小增大,又因為橡膠圓盤帶有負電荷,根據(jù)右手螺旋定則知,通過環(huán)N的磁通量向下且增大,根據(jù)楞次定律知環(huán)N的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以,橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上,故D正確,B、C錯誤。依據(jù)楞次定律可知,穿過環(huán)N的磁通量向下且增大,因此環(huán)N有沿逆時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤。9..如圖所示,在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽,有一帶正電小球質(zhì)量為m,電荷量為q,在槽內(nèi)沿順時針方向做勻速圓周運動,現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強磁場,且B逐漸增大,則()A.小球速度變大B.小球速度變小C.小球速度不變D.以上三種情況都有可能【參考答案】A【名師解析】磁感應(yīng)強度豎直向上,B隨時間成正比增加,由楞次定律可知,變化的磁場產(chǎn)生的感生電場沿順時針方向;小球帶正電,小球所受電場力沿順時針方向,與小球的運動方向相同,小球做加速運動,速度逐漸增加,故A正確,B、C、D錯誤。10(2020廣東肇慶二模)小李同學(xué)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律時,進行了如下實驗:如圖所示,矩形金屬線圈放置在水平薄玻璃上,玻璃正下方有兩塊完全相同的蹄形磁鐵,磁鐵四個磁極之間的距離相等.當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過玻璃正下方時,玻璃上的線圈始終保持不動,關(guān)于線圈所受摩擦力的方向,下列說法正確的是A.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【參考答案】D【名師解析】當(dāng)原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原來磁場的方向相反,兩個磁場產(chǎn)生相互排斥的作用力;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場就與原來磁場的方向相同,兩個磁場產(chǎn)生相互吸引的作用力,所以感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁極間的相對運動。
當(dāng)磁鐵勻速向右通過線圈時,磁極靠近線圈,線圈的感應(yīng)電流總要阻礙磁極的相對運動,給磁極向左的安培力,那么磁極給線圈向右的安培力,線圈靜止不動,是因為受到了向左的摩擦力。當(dāng)磁極離開線圈,線圈的感應(yīng)電流總要阻礙磁極的相對運動,給磁極向左的安培力,那么磁極給線圈向右的安培力,線圈靜止不動,是因為受到了向左的摩擦力。所以整個過程線圈所受的摩擦力一直向左,故ABC錯誤,D正確;
【關(guān)鍵點撥】根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化,我們可以這樣理解:感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁極間的相對運動。分析線圈所受的安培力方向,確定其運動趨勢,判斷摩擦力方向。本題根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁極間的相對運動,分析線圈所受的安培力方向是本題的解題關(guān)鍵。11(2020·廣州高二檢測)如圖所示,光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根初速度為零、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路。一質(zhì)量為M的條形磁鐵從a處由靜止下落,當(dāng)下落到b處時,磁鐵的速度為v0,兩個導(dǎo)體棒的速度均為v。重力加速度設(shè)為g,a、b之間的高度為h,不計空氣阻力,在磁鐵自a到b的下落過程中,以下說法不正確的是 ()A.因為P、Q中的感應(yīng)電流方向相反,故P、Q之間的安培力為斥力,P、Q將相互遠離B.P、Q受到的安培力豎直向下C.回路中產(chǎn)生的熱為Mgh-(mv2+Mv2)D.回路中的磁通量一直在增加【參考答案】ABC【名師解析】磁鐵靠近回路,回路磁通量增大,根據(jù)楞次定律,導(dǎo)體棒阻礙磁通量增加,所以面積會減小,所以P、Q相互靠近,導(dǎo)體棒在安培力作用下運動,所以安培力沿水平方向,A、B錯誤。根據(jù)能量守恒有:Mgh=M+·2m·v2+Q,解得:Q=Mgh-(M+mv2),C錯誤。相互靠近過程中,回路磁感應(yīng)強度增大,磁通量增大,D正確。12.美國《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站報道,美國明尼蘇達大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn):一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。具體而言,只要略微提高溫度,這種合金就會變成強磁性合金,從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流,其簡化模型如圖所示。A為圓柱形合金材料,B為線圈,套在圓柱形合金材料A上,線圈的半徑大于合金材料的半徑?,F(xiàn)對A進行加熱,則()A.B中將產(chǎn)生逆時針方向的電流B.B中將產(chǎn)生順時針方向的電流C.B線圈有收縮的趨勢D.B線圈有擴張的趨勢【參考答案】D【名師解析】合金材料加熱后成為強磁體,通過線圈B的磁通量增大,由于線圈B內(nèi)有兩個方向的磁場,由楞次定律可知線圈只有擴張,才能阻礙磁通量的增加,選項C錯誤,D正確;由于不知道極性,無法判斷感應(yīng)電流的方向,選項A、B錯誤。13.如圖,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)由靜止開始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸,關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說法中正確的是()A.總是順時針 B.總是逆時針C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針【參考答案】C【名師解析】由題圖可知,在磁鐵下落過程中,穿過圓環(huán)的磁場方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變大,在磁鐵遠離圓環(huán)時穿過圓環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時針方向,后沿逆時針方向,故C正確。14.如圖所示,磁場中有一導(dǎo)線MN與U形光滑的金屬框組成閉合電路,當(dāng)導(dǎo)線向右運動時,下列說法正確的是()A.電路中有順時針方向的電流B.電路中有逆時針方向的電流C.導(dǎo)線的N端相當(dāng)于電源的正極D.電路中無電流產(chǎn)生【參考答案】B【名師解析】根據(jù)右手定則,由題意可知,當(dāng)導(dǎo)線向右運動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由N端經(jīng)過導(dǎo)線到M端,因此有逆時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤,B正確;由上分析可知,電源內(nèi)部的電流方向由負極到正極,因此N端相當(dāng)于電源的負極,故C錯誤;根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知,電路會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯誤。所以B正確,A、C、D錯誤。15.(多選)如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~eq\f(T,2)時間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流方向向上,則下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力判斷正確的是()A.0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向B.0~T時間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向為先順時針方向后逆時針方向C.0~T時間內(nèi)線框所受安培力的合力向左D.0~eq\f(T,2)時間內(nèi)線框所受安培力的合力向左,eq\f(T,2)~T時間內(nèi)線框所受安培力的合力向右【參考答案】AD【名師解析】0~T時間內(nèi)長直導(dǎo)線中電流先向上減小,后向下增大,所以線框中的磁場先向里減小,后向外增強,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流始終為順時針方向,故A正確,B錯誤;在0~eq\f(T,2)時間內(nèi),穿過線框的磁通量減小,由楞次定律可知,線框有使磁通量增大的運動趨勢,離導(dǎo)線越近,磁場越強,所以線框所受安培力的合力水平向左;同理可知,在eq\f(T,2)~T時間內(nèi),線框所受安培力的合力水平向右,故C錯誤,D正確。16.一平面線圈用細桿懸于P點,開始時細桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時,順著磁場的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A.逆時針方向逆時針方向B.逆時針方向順時針方向C.順時針方向順時針方向D.順時針方向逆時針方向【參考答案】B【名師解析】線圈第一次經(jīng)過位置Ⅰ時,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向左,根據(jù)安培定則,順著磁場看去,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向。當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅱ時,穿過線圈的磁通量減小,可判斷出感應(yīng)電流為順時針方向,故選項B正確。17.如圖所示,絕緣水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中豎直線向下移動(不到達該平面),a、b的移動情況可能是()A.a(chǎn)、b將相互遠離 B.a(chǎn)、b將相互靠近C.a(chǎn)、b將不動 D.無法判斷【參考答案】A【名師解析】根據(jù)Φ=BS,條形磁鐵向下移動過程中B增大,所以穿過每個環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢。由于S不可改變,為阻礙磁通量增大,導(dǎo)體環(huán)會盡量遠離條形磁鐵,所以a、b將相互遠離。A正確。18如圖所示,一質(zhì)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)將環(huán)從位置Ⅰ釋放,環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ。設(shè)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>mgB.FT1<mg,F(xiàn)T2<mgC.FT1>mg,F(xiàn)T2<mgD.FT1<mg,F(xiàn)T2>mg【參考答案】A【名師解析】當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵上端時,磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上推,根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個向下的磁場力,因此有FT1>mg。當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時,磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上吸,根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個向下的磁場力,因此有FT2>mg,所以只有A正確。19.(7分)(多選)如圖所示,兩個閉合鋁環(huán)A、B與一個螺線管套在同一鐵芯上,A、B可以左右擺動,則()A.在S閉合的瞬間,A、B必相吸B.在S閉合的瞬間,A、B必相斥C.在S斷開的瞬間,A、B必相吸D.在S斷開的瞬間,A、B必相斥【參考答案】AC【名師解析】在S閉合瞬間,穿過兩個鋁環(huán)的磁通量變化相同,鋁環(huán)中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,同向電流相吸,則A、B相吸,A正確,B錯誤;在S斷開瞬間,穿過兩個鋁環(huán)的磁通量變化相同,鋁環(huán)中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,同向電流相吸,則A、B相吸,C正確,D錯誤。20.(7分)(多選)如圖所示,當(dāng)磁鐵運動時,電路中會產(chǎn)生由A經(jīng)R到B的電流,則磁鐵的運動可能是()A.向下運動B.向上運動C.向左平移D.以上都不可能【參考答案】BC【名師解析】由安培定則知感應(yīng)電流在線圈中產(chǎn)生磁場與磁鐵磁場方向相同,由楞次定律知,原磁場減小,選項中B、C會引起上述變化,故選項B、C正確,其余錯誤。21.(7分)(多選)如圖,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上,M與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連,P為滑動變阻器的滑片,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),N與電阻R相連。下列說法正確的是()A.當(dāng)P向右移動時,通過R的電流方向為由b到aB.當(dāng)P向右移動時,通過R的電流方向為由a到bC.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流方向為由b到aD.?dāng)嚅_S的瞬間,通過R的電流方向為由a到b【參考答案】AD【名師解析】P向右移動,導(dǎo)致電流增大,根據(jù)右手定則可知,線圈M左端是N極,右端是S極。穿過線圈N的磁通量變大,則由楞次定律可得:感應(yīng)電流方向由b流向a,故A正確,B錯誤;當(dāng)斷開S的瞬間,導(dǎo)致電流減小,根據(jù)右手定則可知,線圈M左端是N極,右端是S極。穿過線圈N的磁通量變小,則由楞次定律可得:感應(yīng)電流方向由a流向b,故C錯誤,D正確。22.一根長度約為1米的空心鋁管豎直放置,把一枚小圓柱形永磁體從鋁管上端管口放入管中。圓柱體直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。永磁體在管內(nèi)運動時,不與鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦且無翻轉(zhuǎn),不計空氣阻力。若永磁體下落過程中在鋁管內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與永磁體的磁性強弱和下落的速度成正比,鋁管的有效電阻恒定,關(guān)于永磁體在鋁管內(nèi)運動的過程,下列說法正確的是()A.若永磁體的下端是N極,鋁管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從上向下看為順時針B.若僅增強永磁體的磁性,其經(jīng)過鋁管的時間會延長C.若永磁體穿出鋁管前已做勻速運動,則在鋁管內(nèi)勻速運動的過程中重力勢能的減少量大于產(chǎn)生的焦耳熱D.永磁體從釋放到穿出的整個過程中,其受到電磁阻力的沖量大于重力的沖量【參考答案】B【名師解析】若永磁體的下端是N極,依據(jù)楞次定律,則鋁管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從上向下看為逆時針,故A錯誤;如果僅增強永磁體的磁性,永磁體在鋁管中運動受到阻力更大,所以運動時間變長,故B正確;若永磁體穿出鋁管前已做勻速運動,依據(jù)能量守恒定律,則在鋁管內(nèi)勻速運動的過程中重力勢能的減少量等于產(chǎn)生的焦耳熱,故C錯誤;永磁體從釋放到穿出的整個過程中,根據(jù)動量定理,其受到電磁阻力的沖量小于重力的沖量,故D錯誤。23(2020江蘇南通泰州一模)如圖所示,一條形磁鐵豎直放置,金屬線圈從磁鐵正上方某處下落,經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時速度分別為v1、v2,線圈中的電流分別為I1、I2,線圈在運動過程中保持水平,則()A.I1和I2的方向相同B.I1和I2的方向相反C.I1∶I2=veq\o\al(2,1)∶veq\o\al(2,2)D.I1∶I2=v1∶v2【參考答案】BD【名師解析】金屬線圈經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時,磁通量先向上的增大后向上減小,依據(jù)楞次定律“增反減同”,導(dǎo)致感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向先向下,后向上,根據(jù)右手螺旋定則可知,則I1和I2感應(yīng)電流的方向先順時針,后逆時針(從上向下),即它們的方向相反,故A錯誤、B正確。依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,及閉合電路歐姆定律,則有:I=E/R=BLv/R,即I與v成正比,故C錯誤,D正確。
【關(guān)鍵點撥】。
金屬線圈在下落過程中,導(dǎo)致穿過金屬線圈的磁通量發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向;再通過法拉第電磁感應(yīng)定律,結(jié)合閉合電路歐姆定律,即可求解??疾槔愦味傻膽?yīng)用,掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,同時要知道I與v成正比是解題的關(guān)鍵,注意要深刻理解楞次定律“阻礙”的含義。24.(2020山東德州期末)如甲圖所示,繞線均勻的通電螺線管M水平放置,其中心軸線與豎直放置的彈性導(dǎo)線圈N的中心軸線重合,兩者沒有接觸,N恰好位于M水平方向正中央的位置,M中的電流隨時間t按正弦規(guī)律變化如乙圖所示,以下說法正確的是()
A.t0時刻彈性導(dǎo)線圈N受到的安培力最大
B.t0時刻彈性導(dǎo)線圈N中的感應(yīng)電流為零
C.t2
~t3時間內(nèi)彈性導(dǎo)線圈N向外擴張
D.任意時刻彈性導(dǎo)線圈N都會受到水平方向的安培力【參考答案】C【名師解析】由圖可知,在t0時刻線圈M內(nèi)的電流為0,所以彈性導(dǎo)線圈N受到的安培力為0,故A錯誤;
在t0時刻線圈M內(nèi)的電流為0,但電流的變化率最大,與法拉第電磁感應(yīng)定律可知,彈性導(dǎo)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流最大,故B錯誤;在t2
~t3時間內(nèi)線圈M內(nèi)的電流增大,所以產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度以及線圈N內(nèi)的磁通量都增大;由于線圈M外部的磁場的方向與M內(nèi)部的磁場的方向相反,根據(jù)楞次定律可知,線圈N的面積增大可以減緩N內(nèi)磁通量的增大,所以彈性導(dǎo)線圈N將向外擴張,故C正確;由A的分析可知,線圈M內(nèi)的電流為0時彈性導(dǎo)線圈N受到的安培力為0,故D錯誤;【方法歸納】。
由乙圖可知電流i變化的情況,由電流產(chǎn)生的磁場的特點判斷B的變化,則可得出磁通量的變化情況,由楞次定律可知電流的方向;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動勢,即可知電路中電流的變化情況;再根據(jù)楞次定律可分析金屬環(huán)的變化趨勢。本題要求學(xué)生能正確理解i-t圖的含義,才能正確結(jié)合電流磁場的特點,準(zhǔn)確的利用楞次定律、左手定律等進行判定;解題時要
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