届高三物理大一轮复习课时提升练 27.docx

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届高三物理大一轮复习课时提升练27

课时提升练（二十六）　

电磁感应现象　楞次定律

（限时：

45分钟）

A组　对点训练——巩固基础知识

题组一　感应电流的产生条件

1．如图9115所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ＝45°.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在此过程中磁通量的改变量的大小为（　　）

图9115

A．0　B.

BS

C.

nBSD.无法计算

【解析】　设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：

Φ1＝BSsinθ＝

BS，末位置时：

Φ2＝－BScosθ＝－

BS，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：

ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝

BS，故B正确．

【答案】　B

2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图9116所示连接．下列说法中正确的是（　　）

图9116

A．开关闭合后，线圈A插入或拔出时都会引起电流计指针偏转

B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转

C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度

D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转

【解析】　开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，从而引起线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误．

【答案】　A

3．（多选）如图9117所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是（　　）

图9117

A．释放圆环，环下落时产生感应电流

B．释放圆环，环下落时无感应电流

C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒

D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒

【解析】　由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确．

【答案】　BC

题组二　楞次定律与右手定则

4．两个大小不同的绝缘金属圆环a、b如图9118所示叠放在一起，小圆环b有一半面积在大圆环a中，当大圆环a通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是（　　）

图9118

A．顺时针方向

B．逆时针方向

C．左半圆顺时针，右半圆逆时针

D．无感应电流

【解析】　

（1）当大圆环a中电流为顺时针时，圆环a内部的磁场方向垂直纸面向里，而环外的磁场方向垂直纸面向外，但环里磁场比环外磁场要强，圆环b的净磁通量是垂直纸面向里且增强的；

（2）由楞决定律可知圆环b中产生的感应电流的磁场方向应垂直纸面向外；（3）再由安培定则得出圆环b中感应电流的方向为逆时针方向，B正确．

【答案】　B

5.如图9119所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为（　　）

图9119

A．内环顺时针，外环逆时针

B．内环逆时针，外环顺时针

C．内、外环均为顺时针

D．内、外环均为逆时针

【解析】　磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A正确．

【答案】　A

6．（多选）如图9120所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的祼金属棒ab的运动情况是（两线圈共面）（　　）

图9120

A．向右匀速运动B.向左加速运动

C．向右减速运动D.向右加速运动

【解析】　根据右手定则和楞次定律，金属棒向左加速运动和向右减速运动都可以使小线圈N中产生顺时针方向的感应电流，故B、C正确．

【答案】　BC

题组三　右手定则、安培定则与楞次定律的综合

7．如图9121所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现在金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动方向可能是（　　）

图9121

A．水平向右平动

B．水平向左平动

C．竖直向上平动

D．竖直向下平动

【解析】　ab边受到的力向上，由左手定则可知，ab上电流的方向由b→a，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A项正确，B项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流，C、D项错误．

【答案】　A

8．（多选）两根相互平行的金属导轨水平放置于如图9122所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（　　）

图9122

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AB的作用力向左

【解析】　利用楞决定律，两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础，再判断CD内的电流方向，最后根据左手定则进一步确定AB、CD的受力方向，经过比较可得正确选项为B、D.

【答案】　BD

B组　深化训练——提升应考能力

9．如图9123所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场

图9123

斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（　　）

A．ab向右运动，同时使θ减小

B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小

C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B

D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°<θ<90°）

【解析】　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScosθ，对A，S增大，θ减小，cosθ增大，则Φ增大，A正确；对B，B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，B错误；对C，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；对D，S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，D错误．

【答案】　A

10．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转，当它们以相同的角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止，若将两环置于磁感应强度为B的大小相同的匀强磁场中，乙环的转轴与磁场方向平行，甲环的转轴与磁场方向垂直，如图9124所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断中正确的是

（　　）

图9124

A．甲环先停B.乙环先停

C．两环同时停下D.无法判断两环停止的先后

【解析】　两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动，由图可知：

甲环的磁通量会发生变化，甲环的动能要转化为电能，而乙环中无磁通量的变化，不会产生感应电流，故甲环先停下来，A选项正确．

【答案】　A

11．（2014·北京西城区模拟）如图9125所示，固定于水平面上的金属架abcd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．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN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t＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为（　　）

图9125

【解析】　要使回路中不产生感应电流，只有回路中磁通量不发生变化，由B0l2＝Bl（l＋vt），得到B＝

，所以C选项正确．

【答案】　C

12．如图9126所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是（　　）

图9126

A．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大

B．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零

C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化

D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变

【解析】　由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故A、B均错误；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故C错误、D正确．

【答案】　D

13．（2014浙江部分学校联考）如图9127所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速度按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定（　　）

图9127

A．v1

C．v3

【解析】　由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有部分机械能转化为焦耳热，即机械能减小，则v4v2，A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v3、v4大小关系也不能确定，C错误．

【答案】　D

14．（2014·宁夏石嘴山十七中模拟）如图9128所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是（　　）

A．B1变小，B2变大　　B．B1变大，B2变大

C．B1变小，B2变小D.B1不变，B2变小

【解析】　ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小，B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反．

【答案】　A

15．如图9129所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻（　　）

图9129

A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右

B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左

C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右

D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零

【解析】　当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A正确．

【答案】　A

16．（多选）（2010·上海高考）如图9130，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后