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1、考点规范练考点规范练 48 电磁感应现象电磁感应现象 楞次定律楞次定律 一、单项选择题 1.(2018天津一中期中)下图为闭合电路中的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中 能产生由 a到 b的感应电流的是( ) 2.如图所示,一水平放置的 N 匝矩形线框面积为 S,匀强磁场的磁感应强度为 B,方向斜向上,与水平面 成 30角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大 小为( ) A.BSB.NBS 3 - 1 2 3+ 1 2 C.BSD.NBS 3+ 1 2 3 - 1 2 3.如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于 O 点,将圆环拉
2、离平衡位置并由静止释放,圆环摆动过 程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域,A、B 为该磁场的竖直边界,磁场方向垂直于圆环所在平面 向里,若不计空气阻力,则( ) A.圆环向右穿过磁场后,还能摆到释放位置 B.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 C.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 D.圆环最终将静止在平衡位置 4.如图所示,圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上,在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b,二者轴线重合, 螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动,下列表述 正确的是( ) A.线圈 a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B.
3、穿过线圈 a的磁通量变小 C.线圈 a有扩张的趋势 D.线圈 a对水平桌面的压力 FN将增大 二、多项选择题 5.磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。右图为磁悬浮的原理图,图中 A 是圆柱形磁铁,B 是 用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环 B 水平放在磁铁 A 上,它就能在磁力的作用下悬浮在 磁铁 A 的上方空中,则( ) A.在 B 放入磁场的过程中,B 中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失 B.在 B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在 C.若 A的 N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看) D.若 A 的 N极朝上,B 中感应电流的方
4、向为逆时针方向(从上往下看) 6.(2018全国卷)如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈 与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关 未闭合时小磁针处于静止状态,下列说法正确的是( ) A.开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 7.如图所示,闭合导体环水平固定。条形磁铁
5、S极向下以初速度 v0沿过导体环圆心的竖直轴线下落, 穿过导体环的过程中,关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度,下列说法正确的是( ) A.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针 B.从上向下看,导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针 C.条形磁铁的加速度一直小于重力加速度 D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度 三、非选择题 8.某同学在学习了感应电流的产生条件和楞次定律之后,自己制作了一个手动手电筒。右图是手电 筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制 的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯
6、泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会 发光,其中 O点是两磁极连线的中点,a、b 两点关于 O 点对称。 (1)试分析其工作原理; (2)灯泡中的电流方向是否变化? 考点规范练 48 电磁感应现象 楞次定律 1.A 2.C 解析 是标量,但有正负之分,在计算 =2-1时必须注意2、1的正负,要注意磁感线 从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面 穿进。若取转到末位置时穿过线框方向为正方向,则2=BS,1=- BS,因穿过多匝线圈的磁通量的 3 2 1 2 大小与匝数无关,故 =BS。 3+ 1 2 3.C 解析 当圆环进出磁场时,由于圆环内磁
7、通量发生变化,所以有感应电流产生,同时圆环本身有内 阻,部分机械能会转化成热能而损失,因此圆环不会摆到释放位置,A 错误,C 正确;随着圆环进出磁场, 其机械能逐渐减少,圆环摆动的幅度越来越小,当圆环只在匀强磁场中摆动时,圆环内无磁通量的变化, 无感应电流产生,圆环将在 A、B 间来回摆动,B、D错误。 4.D 解析 通过螺线管 b的电流如图所示,根据右手螺旋定则判断出螺线管 b 所产生的磁场方向竖直 向下,滑片 P 向下滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,所产生的磁场的磁感应强度 增强。根据楞次定律可知,线圈 a 中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上,由右手螺旋定则可得线 圈
8、a中的电流方向为俯视逆时针方向,A 错误;由于螺线管 b 中的电流增大,所产生的磁感应强度增强, 线圈 a中的磁通量变大,B错误;根据楞次定律可知,线圈 a 将阻碍磁通量的增大,因此,线圈 a 有缩小 并远离的趋势,线圈 a 对水平桌面的压力将增大,C错误,D 正确。 5.BC 解析 在 B 放入磁场的过程中,穿过 B 的磁通量增加,B中将产生感应电流,因为 B 是超导体,没 有电阻,所以感应电流不会消失,A 错误,B正确;若 A 的 N 极朝上,在 B 放入磁场的过程中,磁通量增加, 根据楞次定律可判断 B 中感应电流的方向为顺时针,C 正确,D 错误。 6.AD 解析 如图甲所示,闭合开关
9、瞬间右边线圈产生电流,左边线圈磁通量增强。由楞次定律可知, 增反减同,左边线圈感应磁场方向向左。根据右手螺旋定则可得铁芯中电流方向为从南到北。由此 可得铁芯上方磁场为垂直纸面向里,则磁针 N 极朝垂直纸面向里的方向转动,故 A 项正确。 甲 开关闭合并保持一段时间后电路稳定,线圈中无磁通量变化,则铁芯中无电流,小磁针恢复南北指向, 故 B、C项错误;如图乙所示,开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,左边线圈磁通量减小,由增反 减同得其感应磁场方向向右。由右手螺旋定则可得铁芯中电流由北到南,铁芯上方磁场为垂直纸面 向外,则小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动,故 D 项正确。 乙 7.AC
10、解析 当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时,条形磁铁内部向上的磁感线都穿过 了导体环,而条形磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少,所以此时刻穿过导体环的磁通量最大,因此 全过程导体环中磁通量方向向上,先增大后减小,从上向下看,感应电流方向先顺时针后逆时针,A 正确,B 错误;导体环中的感应电流产生的磁场始终阻碍条形磁铁运动,所以条形磁铁的加速度一直小于重力 加速度,C正确,D 错误。 8.解析 (1)当晃动手电筒时,线圈来回滑动,通过线圈的磁通量有变化,就会产生感应电流,与线圈相连 的灯泡就会发光。 (2)线圈所在处的原磁场方向水平向左,线圈在 O 点时磁通量最小,在向左或向右移动时,磁通量增大, 在从一端经过 O 点向另一端移动时,磁通量先减小后增大,产生相反方向的感应电流,所以灯泡中的电 流方向发生变化。 答案 (1)磁通量变,有感应电流 (2)变化