2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第10章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課時(shí)作業(yè)含解析1

PAGE7-第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1．(2024·河南洛陽(yáng)一模)在安培時(shí)代，關(guān)于驗(yàn)證“電磁感應(yīng)效應(yīng)”設(shè)想的試驗(yàn)中，下列不屬于電流磁效應(yīng)的是()A．把閉合線圈放在改變的磁場(chǎng)中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．把磁針?lè)旁凇把啬媳狈胖玫耐妼?dǎo)線”上方，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)C．把通有同向電流的兩根導(dǎo)線平行放置，發(fā)覺(jué)兩根通電導(dǎo)線相互吸引D．把磁針?lè)旁谕娐菥€管中，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)A[本題考查電流的磁效應(yīng)問(wèn)題。把閉合線圈放在改變的磁場(chǎng)中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)(磁生電)試驗(yàn)，不屬于電流磁效應(yīng)，此題選擇A。]2．如圖所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置1勻速運(yùn)動(dòng)到位置2。則()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→aC．導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左D[導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，這時(shí)由左手定則可推斷cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯(cuò)，D對(duì)；在導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，ab邊處于磁場(chǎng)中且在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，同樣用右手定則和左手定則可以推斷電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a，這時(shí)安培力的方向仍舊水平向左，B、C錯(cuò)。]3．(2024·江蘇卷·1)如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1B．1∶2C．1∶4 D.4∶1A[依據(jù)Φ＝BS，S為有磁場(chǎng)的與磁場(chǎng)垂直的有效面積，因此a、b兩線圈的有效面積相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，選項(xiàng)A正確。]4.(多選)如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生改變，回路變?yōu)閳A形。則磁場(chǎng)()A．漸漸增加，方向向外B．漸漸增加，方向向里C．漸漸減弱，方向向外D．漸漸減弱，方向向里CD[依據(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改變，體現(xiàn)在面積上是“增縮減擴(kuò)”，而回路變?yōu)閳A形，面積增大了，說(shuō)明磁場(chǎng)在漸漸減弱。因不知回路中電流方向，故無(wú)法判定磁場(chǎng)方向，故C、D都有可能。]5.(2024·江蘇南通檢測(cè))如圖所示，圓形導(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、電源和滑動(dòng)變阻器連接成閉合回路。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()A．線圈a中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较?俯視)的感應(yīng)電流B．穿過(guò)線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大D[通過(guò)螺線管b的電流沿順時(shí)針?lè)较?俯視)，依據(jù)右手螺旋定則推斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，滑片P向下滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，穿過(guò)線圈a的磁通量變大，依據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a有縮小的趨勢(shì)，線圈a對(duì)水平桌面的壓力增大，線圈a中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流沿逆時(shí)針?lè)较?俯視)，A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。]6.(2024·廣西百校大聯(lián)考)(多選)如圖所示是探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的防止電梯墜落的應(yīng)急平安裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時(shí)減小對(duì)人員的損害．關(guān)于該裝置，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，該平安裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，該平安裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落AD[若電梯突然墜落，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生改變，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用，故A正確；感應(yīng)電流會(huì)阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但不能阻擋磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)電梯墜落至題圖位置時(shí)，閉合線圈A中向上的磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時(shí)針?lè)较颍€圈B中向上的磁場(chǎng)增加，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時(shí)針?lè)较?，可知線圈A與線圈B中感應(yīng)電流的方向相反，故C錯(cuò)誤；結(jié)合A選項(xiàng)的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖位置時(shí)，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。]7．(2024·福建泉州質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)矩形金屬線框abcd，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t依據(jù)圖乙所示規(guī)律改變，下列說(shuō)法正確的是()A．t1時(shí)刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．t3時(shí)刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aC．t2時(shí)刻線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大D．t1時(shí)刻線框ab邊受到的安培力方向向右AD[本題結(jié)合B-t圖象考查楞次定律。t1時(shí)刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為正值，則磁通量改變率為正值，由楞次定律可推斷出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，選項(xiàng)A正確；t3時(shí)刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為負(fù)值，則磁通量改變率為負(fù)值，由楞次定律可推斷出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t2時(shí)刻線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為零，則磁通量改變率為零，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，由閉合電路歐姆定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為零(最小)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t1時(shí)刻線框ab邊中感應(yīng)電流方向向下，由左手定則可推斷出線框ab邊受到的安培力方向向右，選項(xiàng)D正確。]8．(2024·廣東佛山一模)一個(gè)簡(jiǎn)易的電磁彈射玩具如圖所示．線圈、鐵芯組合充當(dāng)炮筒，硬幣充當(dāng)子彈?，F(xiàn)將一個(gè)金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，剛起先時(shí)電容器處于無(wú)電狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A．要將硬幣射出，可干脆將開(kāi)關(guān)撥向2B．當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向1時(shí)，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶負(fù)電C．當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣中會(huì)產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)D[本題電容器的充放電及楞次定律在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的應(yīng)用。干脆將開(kāi)關(guān)撥向2，電容器不會(huì)放電產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能將硬幣射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向1時(shí)，電容器充電，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上極板帶正電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)由1撥向2瞬間，電容器通過(guò)線圈放電，由安培定則可知鐵芯中的磁場(chǎng)方向向下，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，在硬幣中會(huì)產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。]9.如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點(diǎn)良好接觸。當(dāng)桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，某時(shí)刻ab桿的位置如圖所示，則此時(shí)刻()A．有電流通過(guò)電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有電流通過(guò)電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有電流通過(guò)電流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．無(wú)電流通過(guò)電流表，作用于ab的安培力為零A[當(dāng)金屬桿ab順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知將產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，電流表的d端與a端相連，c端通過(guò)金屬環(huán)與b端相連，則通過(guò)電流表的電流是由c到d，而金屬桿在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用，由左手定則可推斷出安培力的方向?yàn)樗较蛴?，阻礙金屬桿的運(yùn)動(dòng)，所以A項(xiàng)正確。]10．(2024·北京豐臺(tái)區(qū)模擬)隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車。都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌的無(wú)線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。關(guān)于無(wú)線充電，下列說(shuō)法正確的是()A．無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B．只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電C．接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D．只要有無(wú)線充電底座，全部手機(jī)都可以進(jìn)行無(wú)線充電C[無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)給充電設(shè)備通以恒定直流電時(shí)，充電設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，即不能正常充電，故B錯(cuò)誤；接收線圈中交變電流的頻率應(yīng)與放射線圈中交變電流的頻率相同，故C正確；被充電手機(jī)內(nèi)部，應(yīng)當(dāng)有一類似金屬線圈的部件與手機(jī)電池相連，當(dāng)有交變磁場(chǎng)時(shí)，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那么一般手機(jī)由于沒(méi)有金屬線圈，所以不能夠利用無(wú)線充電設(shè)備進(jìn)行充電，故D錯(cuò)誤。]11．(2024·上海卷·19)(多選)如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉Ｂ菥€管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律改變時(shí)()A．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì)B．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì)C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流AD[L收縮還是擴(kuò)張取決于螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的改變狀況，t1～t2磁通量的改變率增大，感應(yīng)電流變大，abcd線框內(nèi)磁通量變大，L有收縮的趨勢(shì)，A選項(xiàng)正確；t2～t3時(shí)間內(nèi)磁通量的改變率為常數(shù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定不變，abcd線框內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，L沒(méi)有電流，也就沒(méi)有擴(kuò)張趨勢(shì)，B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)楞次定律，t3～t4時(shí)間內(nèi)由于螺線管內(nèi)磁通量改變引起的感應(yīng)電流在線框中為dcba方向并減小，L線圈中原磁場(chǎng)的方向垂直于紙面對(duì)里且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小減小，依據(jù)楞次定律得L中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍珼選項(xiàng)正確。]12．(2024·黑龍江哈爾濱三中模擬)(多選)如圖甲所示，虛線abcd(在水平面內(nèi))為矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以某初速度沿光滑絕緣水平面對(duì)磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)．圖乙給出的是圓形閉合金屬線圈四個(gè)可能到達(dá)的位置，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A．①位置線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．②位置線圈中肯定沒(méi)有感應(yīng)電流C．①④位置線圈的速度可能為零D．②③位置線圈的速度可能為零BC[依據(jù)楞次定律，①位置，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；②位置，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B正確；①④位置，線圈進(jìn)或出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量改變，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到與速度方向相反的安培力的作用而減速運(yùn)動(dòng)，速度可能為零，故C正確；②③位置，線圈已完全進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不再受安培力，線圈在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，所以②③位置線圈的速度不行能為零，故D錯(cuò)誤。]13.如圖所示為電磁驅(qū)動(dòng)器的原理圖。其中①為磁極，它被固定在電動(dòng)機(jī)②的轉(zhuǎn)軸上，金屬圓盤③可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤與轉(zhuǎn)軸間的阻力較小。整個(gè)裝置固定在一個(gè)絕緣支架④上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，金屬圓盤也將轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．金屬圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，轉(zhuǎn)速小于磁極的轉(zhuǎn)速B．金屬圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，轉(zhuǎn)速等于磁極的轉(zhuǎn)速C．將金屬圓盤換成絕緣盤，它也會(huì)跟著磁極轉(zhuǎn)動(dòng)D．當(dāng)電動(dòng)機(jī)突然被卡住不轉(zhuǎn)時(shí)，金屬圓盤將轉(zhuǎn)動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái)A[依據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量改變，金屬圓盤與磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但快慢不一，金屬圓盤的轉(zhuǎn)速肯定比磁極的轉(zhuǎn)速小，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將金屬圓盤換成絕緣盤，盤中沒(méi)有感應(yīng)電流，不受安培力，不會(huì)跟著磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)電動(dòng)機(jī)突然被卡住不轉(zhuǎn)時(shí)，由于金屬圓盤產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，而安培力將阻礙金屬圓盤與磁極間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以金屬圓盤很快會(huì)停下來(lái)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]14．(2024·山東重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體模擬)如圖甲所示，銅線圈水平固定在鐵架臺(tái)上，銅線圈的兩端連接在電流傳感器上，傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，采集的數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，從而得到銅線圈中的電流隨時(shí)間改變的圖線。利用該裝置探究條形磁鐵從距銅線圈上端某一高度處由靜止釋放后，沿銅線圈軸線豎直向下穿過(guò)銅線圈的過(guò)程中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。兩次試驗(yàn)中分別得到了圖乙、丙所示的電流—時(shí)間圖線。條形磁鐵在豎直下落過(guò)程中始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽視不計(jì)。則下列說(shuō)法中正確的是()A．若兩次試驗(yàn)中條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同，其他試驗(yàn)條件均相同，則乙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵距銅線圈上端的高度大于丙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵距銅線圈上端的高度B．若兩次試驗(yàn)中所用條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，其他試驗(yàn)條件均相同，則乙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵磁性比丙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵的磁性強(qiáng)C．乙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵穿過(guò)銅線圈的過(guò)程中損失的機(jī)械能小于丙圖對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中條形磁鐵穿過(guò)銅線圈的過(guò)程中損失的機(jī)械能D．兩次試驗(yàn)中條形磁鐵穿過(guò)銅線圈的過(guò)程中所受的磁場(chǎng)力都是先向上后向下C[本題考查