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1、专题 9.1 电磁感应现象 楞次定律专题 9.1 电磁感应现象 楞次定律 1如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是 ( ) 答案：B 解析：A 中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左 右两边切割磁感线产生的感应电动势相反，B 中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模 型，有感应电流，B 正确。C、D 中线圈平面和B平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，C、D 错误。 2如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比 较通过两环的磁通量a、b，则 ( ) Aab Bab Cab D不能确定 答案：A 3如
2、图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB 在线圈平面内，当发现闭合线圈向右摆动时 ( ) AAB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 BAB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 CAB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 DAB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 答案：C 4中国第二艘航母于 2015 年交付使用，在中国南海担负巡航护卫。由于地磁场的存在， 飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差，则 从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端
3、的电势 ( ) A低B高 C相等 D以上情况都有可能 答案：B 解析：北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，由 飞行员的角度看均为左侧机翼电势较高。 17.如图所示，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端的铁芯上套着一个可以自由移动 的闭合铜环，螺线管与电源、开关组成电路，不计铜环与铁芯之间摩擦阻力，下面说法正确的 是( ) A闭合开关，螺线管右端为 N 极 B闭合开关瞬间，铜环会向右运动 C闭合开关瞬间，铜环会向左运动 D闭合开关瞬间，铜环仍保持不动 18.如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘当MN中 电流突然减小时，线圈所
4、受安培力的合力方向( ) A向左 B向右 C垂直纸面向外 D垂直纸面向里 【答案】B 【解析】解法 1：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里 的磁通量减少，根据楞次定律，线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可 知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B 正确 解法 2： 由对楞次定律中“阻碍”的理解可知，当MN中电流突然减小而导致线圈abcd垂直 纸面向里的磁通量减少时，线圈abcd一定会有向右运动的趋势以“阻碍”其磁通量的减少，所 以其所受安培力的合力方向向右，B 正确 19.如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别
5、放入两个完全一样的水平金属圆盘a 和b.它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连当圆盘a转动时( ) A圆盘b总是与a沿相同方向转动 B圆盘b总是与a沿相反方向转动 C若B1、B2同向，则a、b转向相同 D若B1、B2反向，则a、b转向相同 20如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时， 正对电磁铁A的圆形金属环B中( ) A有感应电流，且B被A吸引 B无感应电流 C可能有，也可能没有感应电流 D有感应电流，且B被A排斥 【答案】D 【解析】MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小 在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为
6、N 极，且磁感应强度逐渐增强，根据楞次定 律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥故 D 正确 21(多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示当固定线圈上突然通过 直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去则下列说法正确的是( ) A合上开关 S 的瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 B金属环向左运动过程中将有收缩趋势 C若将金属环置于线圈的右侧，环将向右弹射 D若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射 22如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝 缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的
7、轴线OO 重合现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则( ) A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 【答案】B 【解析】使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，金属 环B内磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选 项 B 正确 23.(多选)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在 图示的电路中闭合开关 S 的瞬间 ( ) AA环向
8、左滑动 BC环向左滑动 CA环有向外扩展的趋势 DC环有向内收缩的趋势 【答案】AD 【解析】闭合开关 S 的瞬间，通过A、C环的磁通量增大，根据楞次定律和左 手定则可知 ：A环向左运动，且有收缩的趋势 ；C环向右运动，有收缩的趋势，故 A、D 正确，B、C 错误 24如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中 从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( ) A在P和Q中都做自由落体运动 B在两个下落过程中的机械能都守恒 C在P中的下落时间比在Q中的长 D落至底部时在P中的速度比在Q中的大 25. (多选)如图所示， 倾角为的斜面上放置着光滑导轨， 金属棒K
9、N置于导轨上， 在以 ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上在cd 左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒KN 在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后(一直加速)， 则下列说法正确的是( ) A圆环L有收缩趋势 B圆环L有扩张趋势 C圆环内产生的感应电流变小 D圆环内产生的感应电流不变 【答案】AC 【解析】由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时 针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动， 圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有
10、收缩的趋势以阻碍圆环内磁通量的增加； 又由于金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不 断减小故 A、C 正确 26(多选)图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图 10131 所示，D 是理想的 二极管， 金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行， 磁场方向垂直纸面向里 若电流计 G 中有电流通过，则ab棒的运动可能是( ) A向左匀速运动 B向右匀速运动 C向左匀加速运动 D向右匀减速运动 26.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框 架以速度v向右做匀速运动。t0 时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位
11、置使MDEN构成一个 边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流。从t0 开始，求磁感应强度B随时间t变 化的关系式。 答案：B B0l lvt 解析 ： 要使MN棒中不产生感应电流， 应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化， 在t0 时刻， 穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2 设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为 2Bl(lvt) 由12得B。 B0l lvt 27.如图所示，边长为 100cm 的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连 线OO的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B10.6T，B20.40T 的匀强磁场， 若从上往下看，线圈逆时针方向转过 37时，
12、穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置 转过 180时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？ 答案：0.1Wb 1.0Wb 绕圈绕OO轴逆时针转过 180时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过 180后，穿 过线圈平面的磁通量为负。 3B1 B2 0.5Wb S 2 S 2 310.5Wb0.5Wb1.0Wb。 28磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为 2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边 长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab 边进入磁场时开始计时。 (1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象； (2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向。 答案：(1)如题图所示(2)有，顺时针方向 解析：(1)线框进入磁场阶段：t为 0 ，线框进入磁场中的面积随时间成正比，slvt， l v 最后为BSBI2。 线框在磁场中运动阶段：t为 ，线框磁通量为BI2，保持不变。 l v 2l v 线框离开磁场阶段：t为，线框磁通量线性减小，最后为零。 2l v 3l v 所以磁通随时间变化的图象为：