(全國通用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 微專題71 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律加練半小時(shí)(含解析)

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1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 [方法點(diǎn)撥] (1)理解“誰”阻礙“誰”,及如何阻礙.(2)理解楞次定律的廣義形式,“結(jié)果”阻礙“原因”. 1.(多選)(2018·河南省新鄉(xiāng)市一模)如圖1所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,圓形區(qū)域的左側(cè)有一半徑為r的金屬線圈,R>r.現(xiàn)讓金屬線圈沿兩圓心的連線方向以大小為v的水平速度向右勻速運(yùn)動(dòng),在線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場區(qū)域開始到從右側(cè)完全離開磁場區(qū)域的過程中,下列說法正確的是(  ) 圖1 A.線圈中一直有順時(shí)針方向的電流 B.進(jìn)入磁場時(shí)線圈中有逆時(shí)針方向的電流 C.線圈中有電流的時(shí)間為 D.線圈中有電流的時(shí)間為 2.(2018·四

2、川省成都市模擬)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來,不管是理論還是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家都一直在努力尋找,但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據(jù).近年來,一些凝聚態(tài)物理學(xué)家找到了磁單極子存在的有力證據(jù),并通過磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象,這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲新的曙光.如果有一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖2所示的閉合超導(dǎo)線圈,那么,從上向下看,這個(gè)線圈中將出現(xiàn)(  ) 圖2 A.先是逆時(shí)針方向,然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.先是順時(shí)針方向,然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.逆時(shí)針方向的持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D.順時(shí)針方向的持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 3

3、.在如圖3所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路,a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生磁場的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是(  ) 圖3 A.a、b兩環(huán) B.b、c兩環(huán) C.a、c兩環(huán) D.a、b、c三個(gè)環(huán) 4.(2018·河北省五個(gè)一名校聯(lián)盟模擬)如圖4所示是著名物理學(xué)家費(fèi)曼設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn),在一塊絕緣板中部安裝一個(gè)線圈,并接有電源,板的四周有許多帶負(fù)電的小球.整個(gè)裝置懸掛起來,在接通開關(guān)瞬間,整個(gè)圓板將(自上而下看)(  ) 圖4 A.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下 B.靜止不動(dòng) C.電路穩(wěn)定情況下,斷開開

4、關(guān)瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與開關(guān)接通瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 D.不管板上小球的電性如何,開關(guān)閉合瞬間,圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向都是一樣的 5.(2018·廣東省東莞市模擬)水平放置的光滑絕緣桿上掛有兩個(gè)銅環(huán)M和N,水平密繞長螺線管穿過兩環(huán),如圖5所示,螺線管中部區(qū)域的管外磁場可以忽略,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),兩環(huán)將(  ) 圖5 A.一起向左移動(dòng) B.一起向右移動(dòng) C.相互靠攏 D.相互分離 6.均勻帶正電的薄圓盤的右側(cè),用絕緣細(xì)線A、B懸掛一根水平通電直導(dǎo)線ab,電流方向由a到b,導(dǎo)線平行于圓盤平面.現(xiàn)圓盤繞過圓心的水平軸沿如圖6所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)線仍然豎直,與圓盤靜止時(shí)相比,下列說

5、法正確的是(  ) 圖6 A.細(xì)線所受彈力變小 B.細(xì)線所受彈力不變 C.細(xì)線所受彈力變大 D.若改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向,細(xì)線所受彈力變大 7.(多選)某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖7所示,鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成.當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí),電流經(jīng)放大器放大后,使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K,從而切斷家庭電路,僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場,下列說法正確的有(  ) 圖7 A.家庭電路正常工作時(shí),L2中的磁通量為零 B.家庭電路中使用的用電器增多時(shí),L2中的磁通量不變 C.家庭電路發(fā)生短路時(shí),開關(guān)K將被電磁鐵吸起 D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí),開關(guān)K將被電磁鐵

6、吸起 答案精析 1.BD [線圈進(jìn)入磁場的過程中,穿過線圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律知線圈中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流.線圈穿出磁場的過程中,穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律知線圈中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤,B正確;線圈完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量不變,沒有感應(yīng)電流,所以進(jìn)入磁場時(shí)線圈有電流的時(shí)間為,線圈穿出磁場時(shí)有電流的時(shí)間也為,因此線圈中有電流的時(shí)間為,故C錯(cuò)誤,D正確.] 2.C [只有N極的磁單極子從上到下穿過閉合超導(dǎo)線圈,可分成穿入和穿出兩個(gè)過程.磁單極子從上到下穿入閉合超導(dǎo)線圈時(shí),向下的磁通量增加,由楞次定律可判斷出,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

7、;磁單極子穿出閉合超導(dǎo)線圈時(shí),向上的磁通量減少,由楞次定律可判斷出,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流;所以磁單極子從上到下穿過閉合超導(dǎo)線圈,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時(shí)針方向的持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.] 3.A [滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí),引起電路中電流變化,從而引起閉合鐵芯中的磁感線條數(shù)變化,a、b兩圓環(huán)中的磁通量必定隨之變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流;而c環(huán)中有兩股鐵芯同時(shí)穿過,穿入和穿出的磁通量始終相等,合磁通量為零.所以c環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.故A正確.] 4.C [開關(guān)接通瞬間,穿過帶電小球所在空間向下的磁通量突然增加,根據(jù)電磁場理論,在帶電小球

8、所處空間將產(chǎn)生逆時(shí)針方向(從上往下看)的電動(dòng)勢(逆時(shí)針方向電場),從而使帶負(fù)電小球受到順時(shí)針方向作用力,由于該變化是瞬時(shí)的,所以整個(gè)圓板將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下,A、B、D錯(cuò)誤;斷開開關(guān)瞬間,穿過帶電小球所在空間向下的磁通量突然減少,根據(jù)電磁場理論,在帶電小球所處空間將產(chǎn)生順時(shí)針方向(從上往下看)的電動(dòng)勢(順時(shí)針方向電場),帶負(fù)電小球受到逆時(shí)針方向的作用力,所以斷開開關(guān)瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針,C正確.] 5.C [當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),螺線管內(nèi)部、外部的磁場均增加,穿過M、N兩銅環(huán)的水平向右的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,可知兩環(huán)中有相同方向的感應(yīng)電流,同方向電流相互吸引,故兩環(huán)相互靠攏,選

9、項(xiàng)C正確.] 6.C [圓盤靜止時(shí),通電直導(dǎo)線受到豎直向上的彈力和豎直向下的重力,兩者等大反向,合力為零.當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手螺旋定則,圓盤產(chǎn)生水平向右的磁場,根據(jù)左手定則,通電直導(dǎo)線受到方向向下的安培力,故細(xì)線所受的彈力變大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;若改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向,通電直導(dǎo)線受到的安培力方向向上,細(xì)線所受的彈力變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 7.ABD [由于火線和零線并行繞制,所以在家庭電路正常時(shí),火線和零線中的電流大小相等,方向相反,因此合磁通量為零,L2中的磁通量為零,A項(xiàng)正確;當(dāng)家庭電路中使用的用電器增多時(shí),火線和零線中的電流仍然大小相等,方向相反,L2中的磁通量不變,B項(xiàng)正確;家庭電路發(fā)生短路時(shí),火線和零線中的電流同時(shí)增大,合磁通量仍然為零,因此開關(guān)K不會(huì)被電磁鐵吸起,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時(shí),L1中的磁通量發(fā)生變化,導(dǎo)致L2中的磁通量變化,L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁鐵將開關(guān)K吸起,D項(xiàng)正確.] 5

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