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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時(shí)作業(yè)25(含解析)
1.(xx·河北唐山一中調(diào)研)經(jīng)過不懈的努力,法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象,他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上(如圖所示),一個線圈A連接電池與開關(guān),另一線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針.法拉第可觀察到的現(xiàn)象有( )
A.當(dāng)合上開關(guān),A線圈接通電流瞬間,小磁針偏轉(zhuǎn)一下,隨即復(fù)原
B.只要A線圈中有電流,小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.A線圈接通后電流越大,小磁鐵偏轉(zhuǎn)角度也越大
D.當(dāng)開關(guān)打開,A線圈電流中斷瞬間,小磁針會出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全相同的偏轉(zhuǎn)
答案:A
2、 解析:閉合開關(guān)瞬間,穿過線圈的磁通量增加,在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流的磁場使小磁針偏轉(zhuǎn);當(dāng)線圈A中電流恒定,磁通量不變化,線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁針不偏轉(zhuǎn);當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),磁通量減少使B中又產(chǎn)生感應(yīng)電流,使小磁鐵偏轉(zhuǎn),但偏轉(zhuǎn)方向相反,選項(xiàng)A正確.
2.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵如圖所示連接.下列說法中正確的是( )
A.電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會偏轉(zhuǎn)
C.電鍵閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,會使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度
D.電鍵閉合后,只有滑動變阻
3、器的滑片P加速滑動,電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)
答案:A 解析:電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,從而電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)A正確;線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開的瞬間,線圈B的磁通量會發(fā)生變化,電流計(jì)指針會偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)B錯誤;電鍵閉合后,滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動,都會導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化,線圈B的磁通量變化,電流計(jì)指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)C、D錯誤.
3.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,B的方向與水平面夾角為30°,圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中,并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,在此過程中磁通量的改變量大小為(
4、)
A.BS B.BS
C.BS D.2BS
答案:C 解析:磁通量雖是標(biāo)量,但有正負(fù),如規(guī)定從圖中b面穿過a面磁通量為正,則在 Ⅰ 位置時(shí)磁通量Φ1=BSsin 30°=BS,在 Ⅱ 位置時(shí)磁通量Φ2=-BScos 30°=-BS,那么線圈從 Ⅰ 位置轉(zhuǎn)到 Ⅱ 位置過程磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS.所以選C.
4.如圖所示,固定于水平面上的金屬架abcd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(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MbcN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,磁感應(yīng)強(qiáng)度B
5、隨時(shí)間t變化的示意圖為( )
A B C D
答案:C 解析:要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,只有回路中磁通量不發(fā)生變化,由B0l2=Bl(l+vt),得到B=,所以C選項(xiàng)正確.
5.(xx·杭州統(tǒng)測訓(xùn)練)兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置,通過它們的電流方向如圖所示,線圈L的平面跟紙面平行,現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線的中垂線迅速平移到位置B,則在平移過程中,線圈中的感應(yīng)電流( )
A.沿順時(shí)針方向,且越來越小
B.沿逆時(shí)針方向,且越來越大
C.始終為零
D.先順時(shí)針,后逆時(shí)針
答案:C 解析:根據(jù)直線電流周圍磁場磁感線的分布特
6、點(diǎn)可知,兩直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度方向與線圈平面平行,故線圈L中的磁通量始終為零,故感應(yīng)電流始終為零,C正確.
6.如圖所示,銅制閉合線圈c被輕線豎直懸吊于天花板上,當(dāng)金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌運(yùn)動時(shí)(導(dǎo)軌電阻不計(jì)),下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)b向右做勻速運(yùn)動時(shí)閉合線圈c將被螺線管吸引
B.a(chǎn)b向左做勻速運(yùn)動時(shí)閉合線圈c將被螺線管排斥
C.a(chǎn)b向右做減速運(yùn)動時(shí)閉合線圈c將被螺線管吸引
D.a(chǎn)b向左做加速運(yùn)動時(shí)閉合線圈c將被螺線管吸引
答案:C 解析:導(dǎo)體棒ab勻速切割磁感線時(shí),螺線管中的電流不變,閉合線圈c中無感應(yīng)電流,故閉合線圈c與螺線管之間無相互作用,A、
7、B錯誤;導(dǎo)體棒ab減速運(yùn)動切割磁感線,螺線管中的電流不斷減小,穿過閉合線圈c的磁通量減小,二者相互靠近(線圈將被螺線管吸引),以阻礙磁通量的減小,C正確;導(dǎo)體棒ab加速運(yùn)動切割磁感線,螺線管中的電流不斷增大,穿過閉合線圈c中的磁通量增大,線圈將被螺線管排斥,以阻礙磁通量的增大,D錯誤.
7.如圖所示,一圓形金屬線圈放置在水平桌面上,勻強(qiáng)磁場垂直桌面豎直向下,過線圈上A點(diǎn)作切線OO′,OO′與線圈在同一平面上.在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)180°的過程中,線圈中電流流向( )
A.始終由A→B→C→A
B.始終由A→C→B→A
C.先由A→C→B→A再由A→B→C→A
D.先由A→B→
8、C→A再由A→C→B→A
答案:A 解析:在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)0~90°的過程中,穿過線圈正面向里的磁通量逐漸減小,則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面向下,由右手定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)锳→B→C→A;線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)90°~180°的過程中,穿過線圈反面向里的磁通量逐漸增加,則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面向上,由右手定則可知感應(yīng)電流方向仍然為A→B→C→A,A正確.
8.(多選)如圖所示,線框abcd在無限大的勻強(qiáng)磁場中勻速平動時(shí),關(guān)于線框有關(guān)情況的說法中正確的是( )
A.無感應(yīng)電流,ad端無電動勢,電壓表無示數(shù)
B.無感應(yīng)電流,ad端有電動勢,電壓表無示數(shù)
C.有感應(yīng)電流,a
9、d端無電動勢,電壓表無示數(shù)
D.如果線框放在光滑水平面上,則水平方向不需外力作用
答案:BD 解析:線框勻速平動時(shí),穿過回路的磁通量無變化,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電壓表指針不偏轉(zhuǎn),即無示數(shù),但ad、bc切割磁感線產(chǎn)生電動勢,B對.沒有電流,不受安培力,線框勻速運(yùn)動,不需要任何外力,D對.
9.如圖所示,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向右滑動過程中,線圈ab將( )
A.靜止不動
B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動
C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動
D.發(fā)生轉(zhuǎn)動,但因電源的極性未知,無法確定轉(zhuǎn)動方向
答案:B 解析:當(dāng)P向右滑動時(shí),電路總電阻減小,電路中的電流是增大
10、的,兩磁鐵間的磁場增強(qiáng),穿過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量增大,線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力而發(fā)生轉(zhuǎn)動,根據(jù)楞次定律,轉(zhuǎn)動后應(yīng)使穿過線圈的磁通量減小,故應(yīng)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動.故應(yīng)選B.
10.置于勻強(qiáng)磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線,與套在鐵芯上部的線圈A相連.套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上,如圖所示.導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中.下列說法正確的是( )
A.圓盤順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動時(shí),ab棒將向右運(yùn)動
B.圓盤順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動時(shí),ab棒將向右運(yùn)動
C.圓盤順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動時(shí),ab棒將向右運(yùn)動
D.圓盤逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動時(shí),ab棒將向左運(yùn)動
答案:
11、C 解析:由右手定則知,圓盤順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動時(shí),感應(yīng)電流從圓心流向邊緣,線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強(qiáng).由楞次定律知,線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上,由右手螺旋定則知,ab棒中感應(yīng)電流方向由a→b.由左手定則知,ab棒受的安培力方向向左,將向左運(yùn)動.故A錯;同理B、D錯,C對.
11.(多選)如圖所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )
A.P、Q將互相靠攏 B.P、Q將互相遠(yuǎn)離
C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g
答案:AD 解析:根據(jù)楞次定律的另一表述:感應(yīng)電流的效果總是要
12、反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.本題中“原因”是回路中磁通量的增加,歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路,“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近.所以,P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g,應(yīng)選A、D.
12.(多選)如圖所示,磁場垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布.一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放,在圓環(huán)從a擺向b的過程中( )
A.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針
B.感應(yīng)電流的方向一直是逆時(shí)針
C.安培力方向始終與速度方向相反
D.安培力方向始終沿水平方向
答案:AD 解析:圓環(huán)從位置a無初速度釋放,在到達(dá)磁場分界線之前,穿過圓環(huán)向里
13、的磁感線條數(shù)增加,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針,圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線時(shí),穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)減少,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針;圓環(huán)通過磁場分界線之后,穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)減少,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針;因磁場在豎直方向分布均勻,圓環(huán)所受豎直方向的安培力平衡,故總的安培力始終沿水平方向.綜上所述,A、D正確.
13.(多選)如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,p和Q共軸,Q中通有變化的電流i,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,P所受的重力為G,桌面對P的支持力為FN,則( )
A.t1時(shí)刻FN>G,P有收縮的趨勢
B.t2時(shí)刻FN=G,此時(shí)穿過P的磁通量最大
C.t3時(shí)刻FN=G,此時(shí)P中無感應(yīng)電流
D.t4時(shí)刻FN