【創(chuàng)新導學案】2021年高考物理總復習課時知能訓練：9-1-電磁感應現(xiàn)像-楞次定律

9-1電磁感應現(xiàn)像楞次定律(45分鐘100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。每小題至少有一個答案正確，選不全得4分。)1．自然界的電、熱和磁等現(xiàn)像都是相互聯(lián)系的，很多物理學家為查找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法錯誤的是()A．奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)像和磁現(xiàn)像之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)覺了歐姆定律，說明白熱現(xiàn)像和電現(xiàn)像之間存在聯(lián)系C．法拉第發(fā)覺了電磁感應現(xiàn)像，揭示了磁現(xiàn)像和電現(xiàn)像之間的聯(lián)系D．焦耳發(fā)覺了電流的熱效應，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關系【解析】奧斯特發(fā)覺的電流的磁效應表明白電能生磁，A正確。歐姆定律描述了電流與電阻、電壓或電動勢之間的關系，焦耳定律才揭示了熱現(xiàn)像與電現(xiàn)像間的聯(lián)系，B錯誤、D正確。法拉第發(fā)覺的電磁感應現(xiàn)像表明白磁能生電，C正確。【答案】B2．如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動90°的過程中，放在導軌右端四周的金屬棒ab將()A．向左運動B．向右運動C．靜止不動D．因不知道條形磁鐵的哪一端為N極，也不知道條形磁鐵是順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動，故無法推斷【解析】在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動90°的過程中，閉合回路的磁通量增大，故依據(jù)楞次定律——ab的運動要阻礙磁通量的增大，所以ab將向右運動，B正確?！敬鸢浮緽3．用松軟的細金屬絲彎成一個矩形閉合線框用絕緣細線懸掛起來，如圖所示，若勻強磁場與線框平面垂直，開頭時磁場很強，當磁場均勻減弱時eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)＝k，k＜0))，則正確的是()A．細線可能斷掉B．線框可能斷裂C．線框可能變成圓形D．線框繞過a的豎直軸轉(zhuǎn)動【解析】精確?????理解“阻礙”含義，當磁場減弱時，線圈內(nèi)產(chǎn)生感應電流，感應電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場變化，線圈面積將擴大，而最大即為圓形，故選項C正確。線圈懸線拉力未變，A錯，線圈所受磁場力垂直于導體，線框不行能斷裂，B錯，線框繞過a的豎直軸轉(zhuǎn)動時通過線框的磁通量減小，故D錯?！敬鸢浮緾4．如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導軌上，直桿從圖示位置由靜止開頭在重力作用下運動，運動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面對外的勻強磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列推斷正確的是()A．感應電流的方向始終是由P→QB．感應電流的方向始終是由Q→PC．PQ受磁場力的方向垂直桿向左D．PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右【解析】在PQ桿滑動的過程中，桿與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可推斷A、B選項均錯誤；再由PQ中電流方向及左手定則可推斷D項對。【答案】D5．兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向左【解析】利用楞次定律。兩個導體棒與兩根金屬導軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則推斷回路中感應電流的方向是B→A→C→D→B。以此為基礎，再依據(jù)左手定則進一步判定CD、AB的受力方向，經(jīng)過比較可得正確答案。【答案】BD6如圖所示，在條形磁鐵的中心位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)。以下推斷中正確的是()A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時產(chǎn)生感應電流B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時無感應電流C．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機械能守恒D．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機械能不守恒【解析】由條形磁鐵磁場分布特點可知，穿過其中心位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零，所以在環(huán)下落的過程中，磁通量不變，沒有感應電流，圓環(huán)只受重力，則環(huán)下落時機械能守恒，故A、D錯誤，B、C正確?！敬鸢浮緽C7．如圖所示，閉合圓導線線圈放置在勻強磁場中，線圈平面與磁場平行，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩條直徑。試分析線圈做如下運動時，能產(chǎn)生感應電流的是()A．使線圈在紙面內(nèi)平動B．使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動C．使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動D．使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動【解析】使線圈在紙面內(nèi)平動、沿垂直紙面方向向紙外平動或以ac為軸轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量始終為零，不變化，無感應電流產(chǎn)生；以bd為軸轉(zhuǎn)動時，線圈中的磁通量不斷變化，能產(chǎn)生感應電流，所以D選項正確?！敬鸢浮緿8．如圖所示，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動觸頭，開關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P向右移動時，通過R的電流為b到aB．當P向右移動時，通過R的電流為a到bC．斷開S的瞬間，通過R的電流為b到aD．斷開S的瞬間，通過R的電流為a到b【解析】本題考查楞次定律。依據(jù)右手螺旋定則可知M線圈內(nèi)磁場方向向左，當滑動變阻器的滑動觸頭P向右移動時，電阻減小，M線圈中電流增大，磁場增大，穿過N線圈內(nèi)的磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應電流通過R的方向為b到a，A正確，B錯誤；斷開S的瞬間，M線圈中的電流突然減小，穿過N線圈中的磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為a到b，C錯誤，D正確?！敬鸢浮緼D9．如圖所示，線圈由A位置開頭下落，在磁場中受到的安培力假如總小于它的重力，則它在A、B、C、D四個位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場中)時，加速度關系為()A．a(chǎn)A＞aB＞aC＞aDB．a(chǎn)A＝aC＞aB＞aDC．a(chǎn)A＝aC＞aD＞aBD．a(chǎn)A＝aC＞aB＝aD【解析】線圈在A、C位置時只受重力作用，加速度aA＝aC＝g。線圈在B、D位置時均受兩個力的作用，其中安培力向上，重力向下。由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－eq\f(F,m)＜g。又線圈在D點時速度大于B點速度，即FD＞FB，所以aD＜aB，因此加速度的關系為aA＝aC＞aB＞aD，選項B正確?！敬鸢浮緽10．如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則()A．t1時刻FN>G，P有收縮的趨勢B．t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大C．t3時刻FN＝G，此時P中無感應電流D．t4時刻FN<G，此時穿過P的磁通量最小【解析】t1時刻，電流增大，由楞次定律的阻礙作用知，線圈有遠離螺線管、收縮面積的趨勢，選項A正確；t2時刻電流不變，線圈無感應電流，F(xiàn)N＝G，此時穿過P的磁通量最大，選項B正確；t3時刻電流為零，但電流從有到無，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，此時P中有感應電流，但磁感應強度為零，F(xiàn)N＝G，選項C錯誤；t4時刻電流不變，線圈無感應電流，F(xiàn)N＝G，此時穿過P的磁通量最大，選項D錯誤?！敬鸢浮緼B二、計算題(本大題共2小題，共30分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11．(15分)如圖甲所示，有一面積S＝100cm2、匝數(shù)n＝100匝的閉合線圈，電阻為R＝10Ω，線圈中磁場變化規(guī)律如圖乙所示，磁場方向垂直紙面對里為正方向，則(1)t1＝1s時，穿過線圈的磁通量為多少？(2)1～2s內(nèi)，通過線圈某一截面的電荷量為多少？【解析】(1)t1＝1s時，穿過線圈的磁通量為：Φ＝B1S＝0.1×100×10－4Wb＝10－3Wb。(2)1～2s內(nèi)，線圈產(chǎn)生的感應電動勢為：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)＝100×100×10－4×eq\f(0.2－0.1,2－1)V＝0.1V通過線圈截面的電荷量為：q＝IΔt＝eq\f(E,R)Δt＝eq\f(0.1,10)×1C＝0.01C?！敬鸢浮?1)10－3Wb(2)0.01C12．(15分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t＝0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使M