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1、电磁感应现象 楞次定律电磁感应现象 楞次定律 基础巩固题组(20 分钟，50 分) 1如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上， 当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( ) A同时向左运动，间距增大 B同时向左运动，间距减小 C同时向右运动，间距减小 D同时向右运动，间距增大 解析：选 B.根据“来拒去留”可知，两环同时向左运动，又因两环中产生同向的感应 电流，相互吸引，且右环受磁铁的排斥作用较大，故两环间距又减小，B 正确 2如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆 心与两导 线距离相等，环的直径小于两导线间距两导线中通有大小相等、方向向 下的
2、恒定电流若( ) A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 解析：选 D.当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有 感应电流产生， 选项 A、 B 错误 ； 当金属环向左移动时， 穿过环的磁通量垂直纸面向外且增加， 根据楞次定律可知， 环上产生顺时针方向的感应电流， 故选项 C 错误 ； 当金属环向右移动时， 穿过环的磁通量垂直纸面向里且增加， 根据楞次定律可知， 环上产生逆时针方向的感应电
3、流， 故选项 D 正确 3如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成 闭合回路在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A.不计铁芯和铜环 A之间的摩擦则下列情况中铜环A会向右运动的是( ) A线圈中通以恒定的电流 B通电时，使滑动变阻器的滑片P向右匀速移动 C通电时，使滑动变阻器的滑片P向左加速移动 D开关突然断开的瞬间 解析：选 C.铜环A向右运动，说明穿过A的磁通量在增加，绕在铁芯上的线圈中的电 流在增大，故选项 C 正确 4如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有 一接收线圈工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电 流，则( ) A无金属片通过时，
4、接收线圈中的感应电流方向为顺时针 B无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大 C有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针 D有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化 解析：选 D.当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧线圈的磁 通量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流，即使有金属片通过 时，接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针，故 A、C 错误；通电线圈中存在顺时针方向 均匀增大的电流， 则通电线圈中的磁通量均匀增大， 所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大， 则磁通量的变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流不变，故 B
5、 错误 ； 有金属片通过时， 则穿过金属片中的磁通量发生变化时， 金属片中也会产生感应电流， 感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同， 所以也会将该空间中的磁场的变化削 弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化，故 D 正确. 5如图所示，AOC是光滑的金属导轨，电阻不计，AO沿竖直方 向，OC沿水平方向 ；PQ是金属直杆，电阻为R，几乎竖直斜靠在导轨AO 上，由静止开始在重力作用下运动，运动过程中P、Q端始终在金属导 轨AOC上；空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆从开始滑动到P 端滑到OC的过程中，PQ中感应电流的方向( ) A始终是由PQ B始终是由Q P C先是由P
6、Q，后是由Q P D先是由Q P，后是由PQ 解析：选 C.在PQ杆滑动的过程中，POQ的面积先增大后减小，穿过POQ的磁通量 先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向先是由P Q，后是由Q P，C 正确 6 (2019重庆一中模拟)如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈 静置于粗糙水平桌面上 当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈， 沿线 圈中线由左至右从线圈正上方等高、 匀速经过时，线圈始终保持不 动则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以 下判断正确的是( ) AFN先大于mg，后小于mg BFN一直大于mg CFf先向左，后向右 D线圈中的电流方向始终不变 解析：选 A.
7、当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈 受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面 的压力增大，即FN大于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力当 磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，同理，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜 向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即FN小于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到 桌面向左的静摩擦力 综上可知，FN先大于mg， 后小于mg，Ff始终向左， 故选项 B、 C 错误， A 正确 ； 当磁铁靠近线圈时，穿过线圈向下的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是 逆时针方向
8、； 当磁铁远离线圈时，穿过线圈向下的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向 下看是顺时针方向，故选项 D 错误 7 (多选)1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的 “圆盘实验” 实 验中将一铜圆盘 水平放置， 在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由 旋转的磁针， 如图所示 实验中发现， 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中 心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来， 但略有滞后下列说法正 确的是( ) A圆盘上产生了感应电动势 B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针
9、转动 解析：选 AB.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线， 产生感应电动势，选项 A 正确 ； 如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路， 当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化， 回路中产生感应电流， 根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动， 但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动， 但略有滞后，选项 B 正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为 零，选项 C 错误 ； 圆盘呈电中性，转动不会形成电流，不会导致磁针转动，选项 D 错误 能力提升题组(25 分钟，50 分) 1 (2019潍坊模拟)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场， 磁感应强度B随
10、时间均匀增大 ； 等离子气流(由高温高压的等电荷量 的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间 的匀强磁场中，发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P1、P2两极板间的匀强磁场的 方向为( ) A垂直纸面向外 B垂直纸面向里 C水平向左 D水平向右 解析：选 B.线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大，根据楞次定 律可知a中电流的方向向下，a、b相互吸引，说明b中电流的方向也向下，则P1带正电， 说明正离子向上偏转，根据左手定则可知P1、P2两极板间磁场的方向垂直于纸面向里，B 正 确 2 (2019株洲模拟)如图，在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止
11、开 始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中，不计 空气阻力，那么( ) A由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度 B由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度， 离开铜管时加速度小于重力加速度 C由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管中都有感应电流，加速 度始终小于重力加速度 D由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离开铜管时产生感应电流， 在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度，但在铜管内部时加速度等于重力加速度 解析：选 C.铜是非磁性材料，不能够被磁化，B 错误；铜是金属材料，在强磁体穿过
12、铜 管的整个过程中，铜管始终切割磁感线，铜管中都有感应电流，强磁体受到向上的磁场力， 加速度始终小于重力加速度，C 正确，A、D 错误 3(多选)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖 直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O 点将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻 力 在圆环从a摆向b的过程中( ) A感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向 B感应电流方向一直是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方向 解析：选 AD.由楞次定律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针 方向，A
13、 正确，B 错误；根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度 不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，C 错误，D 正确 4(多选)如图所示，倾角为的斜面上放置着光滑导轨，金 属棒KN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左下方的无磁 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， 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 解析：选
14、 AC.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，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加 ； 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 5(多选)如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其 正方向螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平 面内当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( ) A在t1t2时间
15、内，L有收缩趋势 B在t2t3时间内，L有扩张趋势 C在t2t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流 D在t3t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流 解析：选 AD.据题意，在t1t2时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增大，则在 导线框中产生沿顺时针方向增加的电流，该电流激发出增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆 环内产生感应电流， 根据结论 “增缩减扩” 可以判定圆环有收缩趋势， 故选项 A 正确 ； 在t2t3 时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定电流，该电流激发出稳定磁场，该磁场通 过圆环时，圆环中没有感应电流，故选项 B、C 错误 ； 在t3t4时间内，外加磁场向下减小， 且斜率
16、也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流，该电流激发出向里减小的磁场， 故圆环内产生顺时针方向电流，选项 D 正确 6(2017高考全国卷)扫描隧道显微镜(STM)可用来探 测样品表面原子尺度上的形貌 为了有效隔离外界振动对 STM 的 扰动， 在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板， 并施 加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示无扰动时，按下列四 种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效 的方案是( ) 解析：选 A.底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项 C 这种情况下， 紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不
17、能发生电磁感应现象，没 有阻尼效应；在选项 B、D 这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼 现象 ； 选项 A 这种情况下，不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产 生电磁阻尼效应，选项 A 正确 7(多选)如图所示，铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源相连， LED(发光二极管， 具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端 图中所有 元件均正常，则( ) AS 闭合瞬间，A中有感应电动势 BS 断开瞬间，A中有感应电动势 CS 闭合瞬间，M亮一下，N不亮 DS 断开瞬间，M和N二者均不亮 解析：选 ABC.闭合开关的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加， 线圈A中将产生自感电动势，故 A 正确；开关断开的瞬间，穿过线圈A的磁通量减小， 线圈A中将产生自感电动势，故 B 正确 ； 闭合开关的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加，根据 安培定则可知，A中产生的磁场的方向向上，穿过B的磁通量向上增大时，根据楞次定律可 知，B中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则可知B中感应电流的方向向下，所以线圈 下端的电势高，电流能通过二极管M，不能通过二极管N，故 C 正确 ； 结合 C 的分析可知，S 断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，产生感应电流的方向与 C 中感应电流的方向相反，所 以感应电流能通过二极管N，不能通过二极管M，故 D 错误