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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第1課時 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時作業(yè)（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1.(xx廣州一模)如圖1，虛線表示a、b兩個相同圓形金屬線圈的直徑，圓內(nèi)的磁場方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為B＝kt(k為常量)．當(dāng)a中的感應(yīng)電流為I時，b中的感應(yīng)電流為(　　) 圖1 A．0 B．0.5I C．I D．2I 【答案】A 【解析】考題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，意在考查考生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件及磁通量的理解．b線圈中上下兩部分的磁通量完全抵消，不發(fā)生變化，A對． 2．如圖2所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是(　　) 圖2 A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左 B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向左 C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右 D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右 【答案】D 3．如圖3所示，水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場豎直向下，磁場垂直紙面向外．直徑處于水平位置的半圓形鋁框，沿豎直平面由靜止開始下落．不計阻力，a、b兩端落到地面的次序是(　　) 圖3 A．a(chǎn)先于b B．b先于a C．a(chǎn)、b同時落地 D．無法判定 【答案】A 【解析】下落時雖然只有感應(yīng)電動勢沒有安培力，但正電荷向a端運(yùn)動、負(fù)電荷向右運(yùn)動，a端受電場力向下，加速度大，先落地． 4.如圖4所示，金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上，整個裝置處于豎直向上的磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時，桿ab總保持靜止．則(　　) 圖4 A．桿中感應(yīng)電流方向從b到a B．桿中感應(yīng)電流大小保持不變 C．金屬桿所受安培力大小保持不變 D．金屬桿所受安培力水平向右 【答案】B 【解析】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則、物體的平衡條件等知識點(diǎn)．整個裝置所在平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，磁通量增加，根據(jù)楞次定律，桿中感應(yīng)電流方向是從a到b，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，故在回路中會產(chǎn)生恒定的電流，選項(xiàng)B正確；根據(jù)安培力公式F＝BIL，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，故桿所受到的安培力大小也逐漸變大，選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)左手定則，桿所受安培力水平向左，選項(xiàng)D錯誤． 5．如圖5所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將(　　) 圖5 A．靜止不動 B．逆時針轉(zhuǎn)動 C．順時針轉(zhuǎn)動 D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向 【答案】C 【解析】當(dāng)P向右滑動時，電路中電阻減小，電流增大，穿過線圈ab的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時針轉(zhuǎn)動． 6.如圖6所示，每米電阻為1 Ω的一段導(dǎo)線被彎成半徑r＝1 m的三段圓弧，并組成閉合回路．每段圓弧都是圓周，位于空間直角坐標(biāo)系的不同平面內(nèi)，其中ab段位于xOy平面內(nèi)，bc段位于yOz平面內(nèi)，ca段位于zOx平面內(nèi)．空間存在一個沿＋x軸方向的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的關(guān)系式為B＝0.7＋0.6t，則(　　) 圖6 A．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1 A，方向是a→c→b→a B．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1 A，方向是a→b→c→a C．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是 A，方向是a→c→b→a D．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是 A，方向是a→b→c→a 【答案】A 7．(xx江西聯(lián)考)如圖7所示，豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，下列說法中正確的是(　　) 圖7 A．穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大 B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流 C．彈性圓環(huán)中無感應(yīng)電流 D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外 【答案】B 【解析】豎直向下穿過條形磁鐵的磁感線與磁鐵外部的磁感線形成閉合曲線，因此條形磁鐵內(nèi)外部磁感線的條數(shù)相等．當(dāng)圓環(huán)擴(kuò)大時，向下的磁感線條數(shù)不變，向上的磁感線條數(shù)增加，故總的磁感線條數(shù)向下減少，由楞次定律知B對． 8.如圖8所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來．金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中．從某時刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中，關(guān)于線拉力的大小的下列說法正確的是(　　) 圖8 A．大于環(huán)的重力mg，并逐漸減小 B．始終等于環(huán)的重力mg C．小于環(huán)的重力mg，并保持恒定 D．大于環(huán)的重力mg，并保持恒定 【答案】A 【解析】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，意在考查考生對感應(yīng)電流的產(chǎn)生及安培力作用下的平衡問題的理解及掌握情況．在磁場均勻減小的過程中，金屬環(huán)由于受安培力作用要阻礙磁通量的減小，所以有向下運(yùn)動的趨勢，即線拉力大于環(huán)的重力．由于感應(yīng)電流不變，而磁場逐漸減小，所以拉力逐漸減小，答案為A. 二、雙項(xiàng)選擇題 9．(xx淮安模擬)如圖9所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦，整個裝置處于豎直方向的磁場中．若因磁場的變化，使桿ab向右運(yùn)動，則磁感應(yīng)強(qiáng)度(　　) 圖9 A．方向向下并減小 B．方向向下并增大 C．方向向上并增大 D．方向向上并減小 【答案】AD 【解析】因磁場變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動．a(chǎn)b向右運(yùn)動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下無關(guān)．故A、D正確，B、C錯誤． 10．如圖10所示，在勻強(qiáng)磁場中，放有一與線圈D相連接的平行導(dǎo)軌，要使放在線圈D中的線圈A(A、D兩線圈同心共面)各處受到沿半徑方向指向圓心的力，金屬棒MN的運(yùn)動情況可能是(　　) 圖10 A．勻速向右 B．加速向左 C．加速向右 D．減速向左 【答案】BC 【解析】本題考查楞次定律、右手定則的應(yīng)用，意在考查學(xué)生對楞次定律、右手定則的理解．若金屬棒MN勻速向右運(yùn)動，則線圈D與MN組成回路中的電流恒定，故穿過線圈A的磁通量不變，故線圈A不受安培力作用，A項(xiàng)錯；若金屬棒MN加速向左運(yùn)動，則線圈D與MN組成回路中的電流不斷增強(qiáng)，故穿過線圈A的磁通量不斷增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的增強(qiáng)，線圈A有收縮的趨勢，受到沿半徑方向指向圓心的安培力，故B項(xiàng)正確；同理可得，當(dāng)金屬棒MN加速向右運(yùn)動時，線圈A有收縮的趨勢，受到沿半徑方向指向圓心的安培力，C項(xiàng)正確；當(dāng)金屬棒MN減速向左運(yùn)動時，線圈A有擴(kuò)張的趨勢，受到沿半徑方向背離圓心的安培力，D項(xiàng)錯． 11．如圖11所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，下列說法中正確的是(　　) 圖11 A．當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動時，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn) B．當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢 C．當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn) D．當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn) 【答案】BD 【解析】當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動時，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷電流由a→b，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，c點(diǎn)與d點(diǎn)等勢，故A錯，B正確．當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢仍高于a點(diǎn)，感應(yīng)電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)，故C錯，D正確． 12．一飛機(jī)下有一沿豎直方向的金屬桿，若僅考慮地磁場的影響，不考慮磁偏角影響，當(dāng)飛機(jī)水平飛行經(jīng)過我國某市上空(　　) A．由東向西飛行時，金屬桿下端電勢比上端電勢高 B．由西向東飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 C．由南向北飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 D．由北向南飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 【答案】AB 【解析】本題考查電磁感應(yīng)及右手定則．我國處于北半球，地磁場的水平分量由南指向北，豎直分量指向地面，當(dāng)飛機(jī)由東向西飛行時，金屬桿切割地磁場水平分量，由右手定則可知金屬桿上端電勢比下端電勢低，A正確；當(dāng)飛機(jī)由西向東飛行時，金屬桿切割地磁場水平分量，由右手定則可知金屬桿上端電勢比下端電勢高，B正確；當(dāng)飛機(jī)由南向北飛行時，或者由北向南飛行時，金屬桿不切割磁感線，故金屬桿無感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，C、D錯誤． 三、非選擇題 13．如圖12所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動．t＝0時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系式． 圖12 【答案】B＝ 【解析】要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化 在t＝0時刻，穿過線圈平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝.