电磁感应现象 楞次定律.docx

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电磁感应现象楞次定律

第十章　电磁感应

第1课时　电磁感应现象　楞次定律

1.（2018·沈阳校级模拟）（多选）如图所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场（　CD　）

A.逐渐增强,方向向外

B.逐渐增强,方向向里

C.逐渐减弱,方向向外

D.逐渐减弱,方向向里

解析:

软导线回路变为圆形,线圈的面积变大,根据楞次定律可知,穿过回路平面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱,A,B错误,C,D正确.

2.（2018·北京模拟）纯电动汽车是一种节能、环保的交通工具,它的制动能量回收系统通过能量回收再利用,可提高汽车对能量的利用效率.制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中转动,将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来.关于制动能量回收,下列说法中正确的是（　A　）

A.制动能量回收利用了电磁感应现象

B.制动能量回收利用了电流的热效应

C.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为内能

D.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为重力势能

解析:

汽车在行驶刹车过程中,动能减小,减小的动能以电能的形式存储,因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象,故A正确,B,C,D

错误.

3.（2017·临渭区一模）下列图中表示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,导体ab上的感应电流方向为a→b的是（　A　）

解析:

A中ab棒顺时针转动,运用右手定则,可知导体ab上的感应电流方向为a→b,故A正确.B中ab向纸外运动,则知导体ab上的感应电流方向为b→a,故B错误.C中穿过回路的磁通量减小,由楞次定律知,回路中感应电流方向由b→a→d→c,则导体ab上的感应电流方向为b→a,故C错误.D中ab棒沿导轨向下运动,知导体ab上的感应电流方向为b→a,故D错误.

4.（2016·海南卷,4）如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,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、方向向下的恒定电流.若（　D　）

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:

当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产生,选项A,B错误;当金属圆环向左移动时,穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,故根据楞次定律可知,产生的感应电流为顺时针,选项C错误;当金属圆环向右移动时,穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,故根据楞次定律可知,产生的感应电流为逆时针,选项D正确.

5.（2017·嘉定区二模）某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定线圈时,通过电流表的感应电流的方向是（　D　）

A.a→G→b

B.先a→G→b,后b→G→a

C.b→G→a

D.先b→G→a,后a→G→b

解析:

当条形磁铁自上至下经过固定线圈时,穿过线圈的磁通量向下,且先增加后减小,根据楞次定律,感应电流的磁场先向上后向下,故感应电流先逆时针后顺时针（俯视）,故A,B,C错误,D正确.

6.（2017·青岛二模）在光滑绝缘水平面上,固定一电流方向如图所示的通电直导线,其右侧有闭合圆形线圈,某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0,若通电导线足够长,则下列说法正确的是（　C　）

A.线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流

B.线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流

C.线圈最终会以某一速度做匀速直线运动

D.线圈最终会停下来并保持静止

解析:

金属环周围有环形的磁场,金属环向右运动,磁通量减小,由于速度减小,并且磁场减弱,故产生的电流不会为恒定电流,故A,B错误;根据“来拒去留”可知,所受的安培力与运动方向相反,使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,只有沿导线方向的速度,则磁通量不变,无感应电流,线圈做匀速直线运动.故C正确,D错误.

7.（2018·武侯区校级模拟）如图所示是探究电磁感应现象的示意图,铁环上绕有A,B两个线圈,线圈A接直流电源,线圈B接电流表和开关S.通过多次实验,即可归纳出产生感应电流的条件,分析这个实验,下列说法中正确的是（　C　）

A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流

B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流

C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流

D.闭合开关S后,向右滑动变阻器滑片,电流表G指针不偏转

解析:

闭合开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不发生变化,电流表G中均无感应电流,故A,B错误.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流减小,则通过线圈B的磁通量减小了,根据安培定则可确定穿过线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可得:

电流表G中有b→a的感应电流.故C正确;闭合开关S后,向右滑动变阻器滑片,导致穿过线圈B的磁通量变化,则电流表中有电流,因而电流表G指针会偏转,故D错误.

8.（2018·江苏校级一模）如图所示,两同心圆环A,B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带正电荷的绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向转动,且转速逐渐增大,则（　A　）

A.B环将有沿半径向外方向扩张的趋势

B.B环中产生顺时针方向的电流

C.B环对桌面的压力将增大

D.B环对桌面的压力将减小

解析:

A环以图示的顺时针方向绕圆心加速转动,因绝缘环A带正电,所以产生顺时针方向的电流,使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势.故A正确,B错误.因两同心圆环A,B置于同一光滑水平桌面上,相互作用力在水平面上,对桌面的压力不变,故C,D错误.

9.（2017·海南校级一模）1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:

存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈,超导体的电阻为零,一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流,而且这个电流将长期维持下去,并不减弱,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现（　D　）

A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流

B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流

C.顺时针方向持续流动的感应电流

D.逆时针方向持续流动的感应电流

解析:

若N极磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,从上向下看,可确定感应电流方向沿逆时针方向;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,从上向下看线圈中产生的感应电流方向不变,D正确.

10.（2018·铜仁模拟）（多选）两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动,当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法正确的是（　BD　）

A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C

B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D

C.磁场对导体棒CD的作用力向左

D.磁场对导体棒CD的作用力向右

解析:

AB切割磁感线产生感应电流,根据右手定则判断可知,AB中感应电流的方向为B→A,则导体棒CD中有电流通过,方向是C→D,故A错误,B正确.感应电流通过CD棒,CD棒受到安培力作用,由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右,故C错误,D正确.

11.导学号58826206（2018·湖北校级模拟）（多选）如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是（　BD　）

A.当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点

B.当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势

C.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点

D.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点

解析:

ab棒向右匀速运动时,根据右手定则判断得知,ab棒中感应电流方向从a→b,ab相当于电源,所以b点电势高于a点.线圈中产生的感应电流是恒定的,原线圈中的磁场是恒定的,穿过副线圈的磁通量不变,没有感应电动势产生,cd中没有电流流过,所以c点与d点等电势.故A错误,B正确;ab棒向右加速运动时,根据右手定则判断得知,ab棒中感应电流方向从a→b,ab相当于电源,所以b点电势高于a点.根据安培定则判断可知,原线圈中向下的磁场,而且在增强,副线圈中有向上的磁场在增强,根据楞次定律可知,副线圈中感应电流从d通过电阻到c,d点电势高于c点,故C错误,D正确.

12.导学号58826207（2018·启东模拟）汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图）,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向（　C　）

A.总是从左向右的

B.总是从右向左的

C.先从右向左,然后从左向右

D.先从左向右,然后从右向左

解析:

因为穿过线圈的磁通量方向与条形磁铁内部的磁场方向相同,均从右指向左,铁齿靠近线圈时,使穿过线圈的磁通量增加,即铁齿的右端是S极,铁齿单独产生的磁场方向指向铁齿即与原磁场同向,所以在图示时刻,穿过线圈的磁通量最大,随着齿轮的转动磁通量先减小后增大,当下一个铁齿正对线圈时,磁通量又达到最大,由楞次定律可知,该过程中,通过M的感应电流的方向先从右向左,然后从左向右,选项C正确.

13.导学号58826208（2018·景德镇模拟）（多选）如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中,下列判断正确的是（　BC　）

A.金属环中无感应电流产生

B.金属环中有逆时针方向的感应电流

C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力

D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力

解析:

根据安培定则,金属环左、右及上方电流在环处产生的磁场方向垂直低面向里,当电流I增大,B增大,所以有感应电流产生,A错误.由楞次定律得,感应电流方向沿逆时针,且有向下运动的趋势,即拉力大于重力,选项B,C正确,D错误.

14.导学号58826209（2017·揭阳二模）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（　C　）

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

解析:

小磁块从铜管P中下落时,P中的磁通量发生变化,P中产生感应电流,给小磁块一个向上的磁场力,阻碍小磁块向下运动,因此小磁块在P中不是做自由落体运动,而塑料管Q中不会产生电磁感应现象,因此Q中小磁块做自由落体运动,A项错误;P中的小磁块受到的磁场力对小磁块做负功,机械能不守恒,B项错误;由于在P中小磁块下落的加速度小于g,而Q中小磁块做自由落体运动,因此从静止开始下落相同高度,在P中下落的时间比在Q中下落的时间长,C项正确;根据动能定理可知,落到底部时在P中的速度比在Q中的速度小,D项错误.