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1、考點(diǎn)規(guī)范練31　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 一、單項(xiàng)選擇題 1、 在一空間有方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，垂直紙面向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，垂直紙面向里的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域，該平面內(nèi)有一半徑為b(b>2a)的圓形線圈，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓.從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度大小減小到B2，則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為(　　) A、12πB(b2-a2) B、πB(b2-2a2) C、πB(b2-a2) D、12πB(b2-2a2) 答案D 解析計(jì)算磁通量Φ時(shí)，磁感線既有垂直紙面向外的，又有垂直

2、紙面向里的，所以可以取垂直紙面向里的方向?yàn)檎较?磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)，線圈磁通量Φ1=πB(b2-a2)-πBa2，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2時(shí)，線圈磁通量Φ2=12πB(b2-a2)-12πBa2，因而該線圈磁通量的變化量的大小為ΔΦ=|Φ2-Φ1|=12πB(b2-2a2)，故選項(xiàng)D正確. 2、下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 答案B 解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，A項(xiàng)中，電路沒閉合，無感應(yīng)電流;B項(xiàng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流;C項(xiàng)中，穿過線圈的磁感線相互抵消，Φ恒為零，無感應(yīng)電流;D項(xiàng)中，磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流. 3、 如圖所示，在一

3、根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個(gè)強(qiáng)磁體，在強(qiáng)磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個(gè)過程中，不計(jì)空氣阻力，那么(　　) A、由于銅是非磁性材料，故強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)的加速度始終等于重力加速度 B、由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強(qiáng)磁體進(jìn)入銅管時(shí)加速度大于重力加速度，離開銅管時(shí)加速度小于重力加速度 C、由于銅是金屬材料，在強(qiáng)磁體穿過銅管的整個(gè)過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度 D、由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強(qiáng)磁體進(jìn)入和離開銅管時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進(jìn)入和離開銅管時(shí)加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時(shí)加速度等于重力加速度 答案C 解析由于銅是金屬材料，在強(qiáng)

4、磁體穿過銅管的整個(gè)過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，阻礙強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)，從而使強(qiáng)磁體的加速度始終小于重力加速度，故C正確. 4、阿明有一個(gè)磁浮玩具，其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構(gòu)造如圖所示.若圖中電源的電壓恒定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是(　　) A、電路中的電源必須是交流電源 B、電路中的a端點(diǎn)必須連接直流電源的負(fù)極 C、若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D、若將可變電阻的電阻值調(diào)大，可增加玩偶飄浮的最大高度 答案C 解析由題意可知，玩偶穩(wěn)定地飄浮，且其下端為N極，則電磁鐵上端為N極，再結(jié)合右手螺旋定

5、則可得，電源需提供直流電，且a端點(diǎn)必須連接直流電源的正極，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;增加線圈匝數(shù)，可使得電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，斥力增大，玩偶飄浮的最大高度變大，選項(xiàng)C正確;電阻變大，由歐姆定律知電流變小，電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?nèi)酰媾硷h浮的最大高度變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 5、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第認(rèn)為磁也一定能生電，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn).如圖中環(huán)形物體是法拉第使用過的線圈，A、B兩線圈繞在同一個(gè)鐵環(huán)上，A與直流電源連接，B與靈敏電流表連接.實(shí)驗(yàn)時(shí)未發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，即沒有“磁生電”，其原因是(　　) A、線圈A中的電流較小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)不夠強(qiáng) B、線圈B中產(chǎn)生的電流很小，電流表指針偏轉(zhuǎn)不了

6、 C、線圈A中的電流是恒定電流，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng) D、線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場(chǎng) 答案D 解析電流表與線圈B構(gòu)成閉合電路，當(dāng)線圈中磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而可出現(xiàn)感應(yīng)電流.由于線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場(chǎng)，所以線圈B中磁通量沒有變化，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，D正確. 6、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng).金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且該平面垂直紙面.則線框中感應(yīng)電流的方

7、向是(　　) A、a→b→c→d→a B、d→c→b→a→d C、先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D、先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d 答案B 解析依題意，原磁場(chǎng)方向豎直向上.金屬線框從右側(cè)靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，穿過金屬線框的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，由安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c→b→a→d.金屬線框從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)過程中，穿過金屬線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下，由安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c→b→a→d. 7、如圖所示，矩形線框abcd通過導(dǎo)體桿搭接在金屬導(dǎo)軌E

8、F和MN上，整個(gè)裝置放在方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左側(cè)接有定值電阻R.當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A、R中無電流 B、R中有電流，方向?yàn)镸→E C、ab中無電流 D、ab中有電流，方向?yàn)閎→a 答案D 解析由于線框向右運(yùn)動(dòng)，所以ab兩端和dc兩端存在著相同大小的電勢(shì)差，ab中有電流，方向?yàn)閎→a，cd中也有電流，方向?yàn)閏→d，回路內(nèi)有電流，R中電流方向?yàn)镋→M，D正確. 二、多項(xiàng)選擇題 8、 1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”.實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，

9、當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后.下列說法正確的是(　　) A、圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B、圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C、在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D、圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 答案AB 解析把圓盤分割成無數(shù)根沿半徑方向的金屬條，圓盤運(yùn)動(dòng)過程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A正確;圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，在內(nèi)部形成渦流，渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確;圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，磁針的磁場(chǎng)穿過整

10、個(gè)圓盤的磁通量沒有變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成的電流的磁場(chǎng)方向沿圓盤軸線方向，不會(huì)使磁針旋轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 9、勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖甲所示.在磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示.令I(lǐng)1、I2、I3分別表示在Oa、ab、bc時(shí)間段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示電流為I1、I2、I3時(shí)，金屬環(huán)上很小的一段受到的安培力.則(　　) A、I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向 B、I2沿逆時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向 C、F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心 D、F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3

11、方向指向圓心 答案AD 解析在Oa時(shí)間段，磁場(chǎng)垂直紙面向里且均勻增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針的，同理，ab、bc時(shí)間段產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針的，A正確，B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則可判斷，在Oa、ab、bc時(shí)間段對(duì)應(yīng)金屬圓環(huán)上很小的一段受到的安培力的方向(或根據(jù)“增縮減擴(kuò)”可知)，F(xiàn)1、F3方向指向圓心，而F2背離圓心向外，C錯(cuò)誤，D正確. 10、 如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP'和QQ'都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN.以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方

12、向和它所受安培力方向的說法正確的是(　　) A、感應(yīng)電流方向是N→M B、感應(yīng)電流方向是M→N C、安培力水平向左 D、安培力水平向右 答案AC 解析MN在外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則知，感應(yīng)電流方向?yàn)镸→P→Q→N→M，故A正確，B錯(cuò)誤;由左手定則知，MN受到的安培力方向水平向左，故C正確，D錯(cuò)誤. 11、 如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定有一根與導(dǎo)線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流.釋放導(dǎo)線框，它由實(shí)線位置處下落到虛線位置處的過程中未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中(　　) A、導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向依次為ACBA→

13、ABCA→ACBA B、導(dǎo)線框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流卻不為零 C、導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上 D、導(dǎo)線框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動(dòng) 答案AB 解析根據(jù)右手螺旋定則可知，導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，下方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，而且越靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以閉合導(dǎo)線框ABC在下降過程中，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量先增大，當(dāng)增大到BC邊與導(dǎo)線重合時(shí)，達(dá)到最大，線框再向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量逐漸減小至零，然后隨導(dǎo)線框的下降，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量增大，繼續(xù)下降時(shí)由于導(dǎo)線框逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線，使導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量再逐漸減

14、小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙內(nèi)部磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向內(nèi)，再向外，最后向內(nèi)，故導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA，選項(xiàng)A正確;當(dāng)導(dǎo)線框內(nèi)的磁通量為零時(shí)，內(nèi)部的磁通量仍然在變化，所以感應(yīng)電流不為零，選項(xiàng)B正確;根據(jù)對(duì)楞次定律的理解，感應(yīng)電流的效果總是阻礙與導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)線框所受安培力的合力方向一直向上，不為零，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 12、 如圖所示，一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi).在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) A、金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B、金屬環(huán)中

15、有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C、懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D、懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 答案BC 解析Φ=BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤;由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針，B正確;由于環(huán)的上半部分所在處的B大于下半部分所在處的B，所以安培力以上半部分為主，I方向向左，B垂直紙面向里，則F安方向向下，所以F拉=mg+F安，拉力大于重力，C正確，D錯(cuò)誤. 13、(2018·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，

16、開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是(　　) A、開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) B、開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C、開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向 D、開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 答案AD 解析如圖甲所示，閉合開關(guān)瞬間，右邊線圈有電流通過，左邊線圈內(nèi)磁通量增強(qiáng).由楞次定律可知，增反減同，左邊線圈感應(yīng)磁場(chǎng)方向向左.根據(jù)右手螺旋定則可得直導(dǎo)線中電流方向?yàn)閺哪系奖?由此可得直導(dǎo)線上方磁場(chǎng)為垂直紙面向里，則磁針N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故

17、A項(xiàng)正確. 甲 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后電路穩(wěn)定，線圈內(nèi)無磁通量變化，則直導(dǎo)線中無電流，小磁針恢復(fù)南北指向，故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤.如圖乙所示，開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，左邊線圈內(nèi)磁通量減小，由增反減同得其感應(yīng)磁場(chǎng)方向向右.由右手螺旋定則可得直導(dǎo)線中電流由北到南，直導(dǎo)線上方磁場(chǎng)為垂直紙面向外，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故D項(xiàng)正確. 乙 14、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行金屬導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在金屬導(dǎo)軌上的金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩線圈共面放置)(　　) A、向右勻速運(yùn)動(dòng) B、向左加速運(yùn)動(dòng) C、向

18、右減速運(yùn)動(dòng) D、向右加速運(yùn)動(dòng) 答案BC 解析線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況:一是M中有沿 順時(shí)針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場(chǎng)方向向里，且磁通量在減小;二是M中有逆時(shí)針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場(chǎng)方向向外，且磁通量在增大.因此對(duì)應(yīng)前者應(yīng)使ab向右減速運(yùn)動(dòng);對(duì)應(yīng)后者，則應(yīng)使ab向左加速運(yùn)動(dòng). 15、右圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品《小熊蕩秋千》的示意圖.兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺(tái)上，與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置.當(dāng)用手左右擺動(dòng)線圈P時(shí)，線圈Q也會(huì)跟著擺動(dòng)，仿佛小熊在蕩秋千.以下說法正確的是(　　) A、P向右擺動(dòng)的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(從右向左看) B、P向右擺動(dòng)的過程中，Q也會(huì)向右擺動(dòng) C、P向右擺動(dòng)的過程中，Q會(huì)向左擺動(dòng) D、若用手左右擺動(dòng)Q，P會(huì)始終保持靜止 答案AB 解析P向右擺動(dòng)的過程中，穿過P線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，P中有順時(shí)針方向的電流(從右向左看)，故A正確;根據(jù)電路連接可知Q下端的電流方向向外，根據(jù)左手定則，所受的安培力向右，則Q向右擺動(dòng).同理，用手左右擺動(dòng)Q，P會(huì)左右擺動(dòng)，故B正確，C、D錯(cuò)誤.