江蘇專用2025版高考物理一輪復習課后練習28電磁感應現象楞次定律含解析

PAGE7-電磁感應現象楞次定律建議用時：45分鐘1．如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面對外，一個矩形閉合導線框abcd沿紙面由位置1勻速運動到位置2。則()A．導線框進入磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應電流方向為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D[導線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向為a→d→c→b→a，這時由左手定則可推斷cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯，D對；在導線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定則可以推斷電流的方向為a→b→c→d→a，這時安培力的方向仍舊水平向左，B、C錯。]2．如圖所示，絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面)，a、b將如何移動()A．a、b將相互遠離B．a、b將相互靠近C．a、b將不動D．無法推斷A[依據Φ＝BS定性分析可知，磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產生同方向的感應電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠離。選項A正確。]3．如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面對里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內轉動；S為以a為圓心位于紙面內的金屬環(huán)；在桿轉動過程中，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點良好接觸。當桿沿順時針方向轉動時，某時刻ab桿的位置如圖所示，則此時刻()A．有電流通過電流表，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．有電流通過電流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零A[當金屬桿ab順時針方向轉動時，切割磁感線，由法拉第電磁感應定律知產生感應電動勢，由右手定則可知將產生由a到b的感應電流，電流表的d端與a端相連，c端通過金屬環(huán)與b端相連，則通過電流表的電流是由c到d，而金屬桿在磁場中會受到安培力的作用，由左手定則可推斷出安培力的方向為水平向右，阻礙金屬桿的運動，所以A項正確。]4．如圖所示，線圈兩端與電阻相連構成閉合回路，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極插入線圈的過程中()A．通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B．通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C．通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D．通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引A[將磁鐵的S極插入線圈的過程中，由楞次定律知，通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥。]5．(2024·河北省衡水中學模擬)如圖所示，將若干匝線圈固定在光滑絕緣桿上，另一個金屬環(huán)套在桿上與線圈共軸，當合上開關時線圈中產生磁場，金屬環(huán)就可被加速彈射出去?，F在線圈左側同一位置處，先后放置形態(tài)、大小相同的銅環(huán)和鋁環(huán)(兩環(huán)分別用橫截面積相等的銅和鋁導線制成)，且鋁的電阻率大于銅的電阻率，閉合開關S的瞬間，下列描述正確的是()A．從左側看環(huán)中感應電流沿逆時針方向B．線圈沿軸向有伸長的趨勢C．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力D．若金屬環(huán)出現斷裂，不會影響其向左彈射C[線圈中通電，由安培定則可知磁場方向向左，通過金屬環(huán)的磁通量增加，從左側看環(huán)中有順時針方向的感應電流，故A項錯誤；同向電流相互吸引，線圈有縮短的趨勢，B項錯誤；因銅環(huán)的電阻小，銅環(huán)中感應電流大，受到的安培力大，C項正確；若金屬環(huán)出現斷裂，就不能構成閉合回路，環(huán)中有感應電動勢，無感應電流，不受安培力作用，故不會被向左彈出，D項錯誤。]6．如圖(a)所示，螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律改變時()圖(a)圖(b)A．在t1～t2時間內，L有收縮趨勢B．在t2～t3時間內，L有擴張趨勢C．在t2～t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流D．在t3～t4時間內，L內有逆時針方向的感應電流A[L收縮還是擴張取決于螺線管中產生感應電流的改變狀況，t1～t2磁通量的改變率增大，感應電流變大，abcd線框內磁通量變大，L有收縮的趨勢，A選項正確；t2～t3時間內磁通量的改變率為常數，產生的感應電流恒定不變，abcd線框內磁感應強度不變，L沒有電流，也就沒有擴張趨勢，B、C選項錯誤；依據楞次定律，t3～t4時間內由于螺線管內磁通量改變引起的感應電流在線框中為dcba方向并減小，L線圈中原磁場的方向垂直于紙面對里且磁感應強度大小減小，依據楞次定律得L中的感應電流方向為順時針方向，D選項錯誤。]7．(2024·江蘇高考·T3)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列改變會在環(huán)中產生順時針方向感應電流的是()A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的改變率增大B1和B2D．同時以相同的改變率減小B1和B2B[產生順時針方向的感應電流則感應磁場的方向垂直紙面對里。由楞次定律可知，圓環(huán)中的凈磁通量改變?yōu)橄蚶锎磐肯鳒p或者向外的磁通量增多，A錯誤，B正確；同時以相同的改變率增大B1和B2，或同時以相同的改變率減小B1和B2，兩個磁場的磁通量總保持大小相同，所以總磁通量為0，不會產生感應電流，C、D錯誤。]8．(2024·玉林模擬)如圖所示為感應式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端?，F在將銅盤轉動，能視察到感應電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置B[當銅盤轉動時，其切割磁感線產生感應電動勢，此時銅盤相當于電源，銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極，則要想視察到感應電流，M、N應分別連接電源的兩個極即可，故可知只有B項正確。]9．如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點左右搖擺。金屬線框從圖示位置的右側某一位置由靜止釋放，在搖擺到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則下列說法中正確的是()A．線框中感應電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aB．線框中感應電流的方向是d→c→b→a→dC．穿過線框中的磁通量先變大后變小D．穿過線框中的磁通量始終變小B[線框從題圖所示位置的右側擺到最低點的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可推斷感應電流的方向為d→c→b→a→d，從最低點到左側最高點的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可推斷感應電流的方向為d→c→b→a→d，故選B。]10．如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，其次次將金屬框繞cd邊翻轉到Ⅱ，設先后兩次通過金屬框的磁通量改變量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1＞ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現B．ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現C．ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現D．ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現C[設在位置Ⅰ通過金屬框的磁通量為Φ1，在位置Ⅱ通過金屬框的磁通量為Φ2，由題可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金屬框的磁通量改變量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定則知兩次磁通量均向里減小，所以由楞次定律知兩次運動中線框中均出現沿adcba方向的電流，C正確。]11．一閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2，框上垂直放置一金屬棒，棒與框接觸良好，整個裝置放在如圖所示的勻強磁場中，當用外力使ab棒右移時()A．其穿過線框的磁通量不變，框內沒有感應電流B．框內有感應電流，電流方向沿順時針方向繞行C．框內有感應電流，電流方向沿逆時針方向繞行D．框內有感應電流，左半邊逆時針方向繞行，右半邊順時針方向繞行D[abcd組成的線框中的磁通量垂直紙面對里增大，abfe組成的線框中的磁通量垂直紙面對里減小，故依據楞次定律可得左半邊的感應電流逆時針方向繞行，右半邊的感應電流順時針方向繞行，故D正確。]12．(2024·揚州市第一中學高三期末)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的。電磁驅動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形態(tài)、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關S的瞬間()A．兩個金屬環(huán)都向左運動B．兩個金屬環(huán)都向右運動C．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D．從左側向右看，鋁環(huán)中感應電流沿順時針方向D[若環(huán)放在線圈兩邊，依據“來拒去留”可得，合上開關S的瞬間，環(huán)要阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運動，故A、B錯誤；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故C錯誤；線圈中電流為右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側向右看為順時針，故D正確。]13．如圖所示，閉合金屬圓環(huán)下落過程中，穿過豎直放置的條形磁鐵正中間位置時，下列說法正確的是()A．金屬圓環(huán)的加速度等于gB．穿過金屬圓環(huán)的磁通量為零C．穿過金屬圓環(huán)的磁通量改變率最大D．金屬圓環(huán)沿半徑方向有收縮的趨勢A[金屬環(huán)穿過豎直放置的條形磁鐵正中間位置時，穿過線圈的磁通量不變，故線圈中無感應電流，不受安培力作用，故金屬環(huán)無收縮的趨勢，金屬圓環(huán)的加速度等于g，選項A正確，D錯誤；在此位置，穿過金屬圓環(huán)的磁通量為最大，穿過金屬圓環(huán)的磁通量改變率為零，選項B、C錯誤。]14．如圖所示，一個閉合三角形導線框ABC位于豎直平面內，其下方(略靠前，能讓線框穿過)固定一根與線框平面平行的水平直導線，導線中通以圖示方向的恒定電流。釋放線框，它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉動，在此過程中()A．線框中感應電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBAB．線框的磁通量為零時，感應電流也為零C．線框所受安培力的合力方向依次為上→下→上D．線框所受安培力的合力為零，做自由落體運動A[依據安培定則，通電直導線的磁場在上方向外，下方向里。線框從上向下靠近導線的過程，向外的磁場磁感應強度增加，依據楞次定律，線框中產生順時針方向的電流；穿越導線時，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，始終減小到零，之后變成向里的磁通量，并漸漸增大，直至最大，這一過程線框中產生逆時針方向的電流；向里的磁通量變成最大后，接著向下運動，向里的磁通量又漸漸減小，這時的電流方向又變成了順時針，所以線框中感應電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA，選項A符合題意；依據以上分析，線框的磁通量為零時，有逆時針方向的感應電流，選項B不符合題意；依據楞次定律，感應電流始終阻礙線框相對磁場的運動，故線框所受安培力的方向始終向上，安培力的合力不為零，線框的運動不是自由落體運動，選項C、D不符合題意。]15．(2024·遼寧高三月考)如圖甲所示，直導線和金屬圓環(huán)固定在同一豎直平面內，給直導線通入如圖乙所示的電流，電流方向向上為正，則下列說法正確的是()甲乙A．0～t2時間內，圓環(huán)中的感應電流先沿順時針方向后沿逆時針方向B