高考物理培優(yōu)一輪計(jì)劃全國創(chuàng)新版能力練第11章　電磁感應(yīng)40a

1.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，穿過它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是()A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb答案B解析當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此，根據(jù)總磁通量的計(jì)算，應(yīng)該是Φa>Φb>Φc。故選B。2.如圖所示，一根條形磁體自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB．始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表GC．先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D．將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C解析條形磁體從左邊進(jìn)入螺線管的過程中，在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向右，且穿過螺線管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是a→G→b，條形磁體從螺線管中向右穿出的過程中，在螺線管中產(chǎn)生的磁場方向仍向右，穿過螺線管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是b→G→a，故C正確。3.如圖所示，一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi)，螺線管的中心線恰好和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流，可采用的方法有()A．使螺線管在線圈a所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動B．使螺線管上的電流發(fā)生變化C．使線圈以MN為軸轉(zhuǎn)動D．使線圈以與MN垂直的直徑為軸轉(zhuǎn)動答案D解析題圖所示位置，線圈a所在平面與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)按A、B、C所述方式變化時，線圈a所在平面仍與磁感線平行，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；按選項(xiàng)D所述方式變化時，由于線圈與磁場夾角變化引起磁通量變化，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。4.如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線ab在電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌上滑動時，線圈c向右擺動，則ab的運(yùn)動情況是()A．向左或向右勻速運(yùn)動B．向左或向右減速運(yùn)動C．向左或向右加速運(yùn)動D．只能向右勻加速運(yùn)動答案B解析當(dāng)導(dǎo)線ab在導(dǎo)軌上滑行時，線圈c向右運(yùn)動，說明穿過線圈的磁通量正在減少，即右側(cè)回路中的感應(yīng)電流減小，導(dǎo)線正在減速運(yùn)動，與方向無關(guān)，故A、C、D錯誤，B正確。5.(2017·泰州一模)如圖所示，在長載流直導(dǎo)線旁邊固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動的導(dǎo)體棒ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時，導(dǎo)體棒ab和cd的運(yùn)動情況是()A．一起向左運(yùn)動 B．一起向右運(yùn)動C．相向運(yùn)動，相互靠近 D．相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離答案D解析解法一：根據(jù)右手螺旋定則知，載流直導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面向里，電流減小時，磁場減弱，根據(jù)楞次定律得，回路中的感應(yīng)電流為acdb。再根據(jù)左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離，故D正確，A、B、C錯誤。解法二：載流導(dǎo)線中電流逐漸減弱，穿過a、b、c、d回路的磁通量減小，由楞次定律，只有增大回路面積，才能阻礙磁通量的變化，所以ab、cd相背運(yùn)動，D正確。6．(多選)如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有直流電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且兩邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中()A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變C．線框所受安培力的合力為零D．線框的機(jī)械能不斷減小答案BD解析線框下落過程中，穿過線框的磁通量減小，A錯誤；由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向一直沿順時針方向，B正確；線框受到的安培力的合力豎直向上，但小于重力，則合力不為零，C錯誤；在下落過程中，安培力對線框做負(fù)功，則其機(jī)械能減小，D正確。7.(多選)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′，都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R。整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A．感應(yīng)電流方向是N→M B．感應(yīng)電流方向是M→NC．安培力水平向左 D．安培力水平向右答案AC解析解法一：由右手定則易知，MN中感應(yīng)電流方向是N→M，再由左手定則可判知，MN所受安培力方向垂直棒水平向左。解法二：由楞次定律知，感應(yīng)電流的產(chǎn)生，必然阻礙引起感應(yīng)電流的原因。本題中，感應(yīng)電流是由于MN相對于磁場向右運(yùn)動引起的，則安培力必然阻礙這種相對運(yùn)動，由安培力既垂直于電流又垂直于磁場方向可判知，MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左，再由左手定則，容易判斷出感應(yīng)電流的方向是N→M，故正確選項(xiàng)為A、C。8．(2017·長沙模擬)(多選)均勻帶負(fù)電的塑料圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面過圓心的軸旋轉(zhuǎn)，在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面，則()A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)就一定有感應(yīng)電流B．不管環(huán)怎樣轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)都沒有感應(yīng)電流C．圓環(huán)在做變速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)一定有感應(yīng)電流D．圓環(huán)在做勻速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)沒有感應(yīng)電流答案CD解析圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動形成恒定環(huán)形電流，磁場穩(wěn)定，小線圈磁通量不變，不形成感應(yīng)電流，故A錯誤、D正確；若圓環(huán)變速轉(zhuǎn)動，磁場不斷變化，小線圈中磁通量變化，形成感應(yīng)電流，故B錯誤、C正確。9.(2017·全國卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。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，在運(yùn)動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向答案D解析由于金屬桿PQ突然向右運(yùn)動，導(dǎo)致金屬導(dǎo)軌與金屬桿PQ所圍的面積增大，磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場的變化，故感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)垂直于紙面向外，PQRS中的感應(yīng)電流沿逆時針方向。對于圓環(huán)形金屬線框T，金屬桿由于運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場使得T內(nèi)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，磁通量減小，故線框T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)垂直于紙面向里，故T中的感應(yīng)電流沿順時針方向，故D正確。10.(2017·全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是()答案A解析施加磁場來衰減振動是利用電磁阻尼實(shí)現(xiàn)的，即振動過程中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中受安培力阻礙其振動。A圖中紫銅薄板無論上下振動還是左右振動都會出現(xiàn)磁通量的變化，即產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象；B圖中紫銅薄板上下振動時沒有磁通量的變化，不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象；C圖中紫銅薄板無論上下振動還是左右振動均不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象；D圖中紫銅薄板上下振動時不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A正確。11.(2016·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A．金屬環(huán)向上運(yùn)動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針方向B．金屬環(huán)向下運(yùn)動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針方向C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針答案D解析根據(jù)楞次定律，當(dāng)金屬圓環(huán)上、下移動時，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)A、B錯誤；當(dāng)金屬圓環(huán)向左移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針，故選項(xiàng)C錯誤；當(dāng)金屬圓環(huán)向右移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針，故選項(xiàng)D正確。12.(2015·全國卷Ⅰ)(多選)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是()A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C．在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動答案AB解析當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，A正確；圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場對磁針施加磁場力作用，導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動，B正確；由于圓盤中心正上方懸掛小磁針，在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量不變，C錯誤；圓盤中帶正電的質(zhì)子與電子同時參與運(yùn)動，不能形成電流，D錯誤。13.(海南高考)(多選)如圖所示，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間()A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢B．兩小線圈會有相互遠(yuǎn)離的趨勢C．兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向D．左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向答案BC解析在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間，金屬框上下兩邊的電流在兩個線圈中產(chǎn)生的磁場剛好相互抵消，左右兩邊的電流在各自通過的線圈中產(chǎn)生的磁場也剛好相互抵消，對于左側(cè)的線圈而言，金屬框右邊的電流使其感應(yīng)出順時針方向的感應(yīng)電流，同理可知金屬框左邊的電流使右側(cè)的小線圈也感應(yīng)出順時針方向的感應(yīng)電流，由于兩線圈相鄰兩邊的電流方向相反，故兩線圈相互排斥，有相互遠(yuǎn)離的趨勢，故選B、C。14.(2018·河南周口期末)如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)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)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合。現(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(zhuǎn)動，則()A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)