2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 基礎(chǔ)課1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律學(xué)案.doc
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基礎(chǔ)課1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 [高考導(dǎo)航] 考點內(nèi)容 要求 高考(全國卷)三年命題情況對照分析 2015 2016 2017 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 Ⅰ Ⅰ卷T19:楞次定律、渦流 Ⅱ卷T15:轉(zhuǎn)動切割和電路綜合 Ⅰ卷T24:電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅱ卷T20:轉(zhuǎn)動切割和電路綜合 T24:電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅲ卷T25:電磁感應(yīng)中的力、電綜合 Ⅰ卷T18:電磁感應(yīng)現(xiàn)象與阻尼 Ⅱ卷T20:法拉第電磁感應(yīng)定律、E-t圖象 Ⅲ卷T15:楞次定律、安培定則 磁通量 Ⅰ 法拉第電磁感應(yīng)定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感、渦流 Ⅰ 知識排查 磁通量 1.磁通量 (1)定義:磁感應(yīng)強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積。 (2)公式:Φ=BS(B⊥S);單位:韋伯(Wb)。 (3)矢標性:磁通量是標量,但有正負。 2.磁通量的變化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。 3.磁通量的變化率(磁通量變化的快慢):磁通量的變化量與所用時間的比值,即,與線圈的匝數(shù)無關(guān)。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)閉合電路;(2)磁通量發(fā)生變化。 感應(yīng)電流的方向 圖1 1.楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2.右手定則:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線穿入掌心,右手拇指指向?qū)Ь€運動方向,這時其余四指指向就是感應(yīng)電流的方向。適用于導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。 小題速練 1.思考判斷 (1)磁通量是矢量,有正、負之分。( ) (2)當導(dǎo)體切割磁感線運動時,導(dǎo)體中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。( ) (3)感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反。( ) (4)電路中磁通量發(fā)生變化時,就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2.[人教版選修3-2P14T6改編](多選)如圖2所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是( ) 圖2 A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C.磁鐵插向左環(huán),左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 D.磁鐵插向右環(huán),右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 答案 BD 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷 常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況 1.[人教版選修3-2P7T1改編]如圖3所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框。在下列四種情況下,線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖3 A.如圖甲所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中左右運動 B.如圖乙所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中上下運動 C.如圖丙所示,線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動 D.如圖丁所示,線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動 答案 C 2.(2017江蘇單科,1)如圖4所示,兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合,則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為( ) 圖4 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 解析 兩個線圈的半徑雖然不同,但是線圈內(nèi)的勻強磁場的半徑一樣,則穿過兩線圈的磁通量相同,故選項A正確。 答案 A 3.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)按如圖5所示連接。下列說法正確的是( ) 圖5 A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn) B.線圈A插入線圈B中后,開關(guān)閉合和斷開的瞬間,電流計指針均不會偏轉(zhuǎn) C.開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,會使電流計指針靜止在中央零刻度 D.開關(guān)閉合后,只有滑動變阻器的滑片P加速滑動,電流計指針才能偏轉(zhuǎn) 解析 線圈A插入或拔出,都將造成線圈B處磁場的變化,因此線圈B處的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項A正確;開關(guān)閉合和斷開均能引起線圈B中磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項B錯誤;開關(guān)閉合后,只要移動滑片P,線圈B中磁通變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項C、D錯誤。 答案 A 4.(多選)如圖6所示,矩形線框abcd由靜止開始運動,若使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則線框的運動情況應(yīng)該是( ) 圖6 A.向右平動(ad邊還沒有進入磁場) B.向上平動(ab邊還沒有離開磁場) C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場) D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90) 解析 選項A和D所描述的情況中,線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大,D情況下S減小),穿過線框的磁通量均改變,由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項B、C所描述的情況中,線框中的磁通量均不改變,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案 AD 電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷流程 (1)確定研究的閉合回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布,并確定其磁通量Φ。 楞次定律的理解及應(yīng)用 楞次定律中“阻礙”的含義 1.(2018綿陽市一診)大小不等的兩導(dǎo)電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面,Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi)。在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時間均勻增強的勻強磁場B,則( ) 圖7 A.Q環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 B.Q環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 C.P環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 D.P環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 解析 由楞次定律可知P環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流,Q環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項A、B、C錯誤,D正確。 答案 D 2.為了測量列車運行的速度和加速度的大小,可采用如圖8甲所示的裝置,它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當列車經(jīng)過線圈上方時,線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來,P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面磁場垂直地面向里(如圖乙),則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中,流經(jīng)線圈的電流方向( ) 圖8 A.始終沿逆時針方向 B.先沿逆時針,再沿順時針方向 C.先沿順時針,再沿逆時針方向 D.始終沿順時針方向 答案 B 3.(2017全國卷Ⅲ,15)如圖9,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直,金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是( ) 圖9 A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向 B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向 C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向 D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向 解析 金屬桿PQ突然向右運動,由右手定則可知,PQRS中有沿逆時針方向的感應(yīng)電流,由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反,則穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小,由楞次定律可知,T中有沿順時針方向的感應(yīng)電流,故選項D正確,A、B、C錯誤。 答案 D 判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法 方法一 用楞次定律判斷(“四步法”) 方法二 用右手定則判斷 該方法適用于閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時注意掌心、拇指、四指的方向: (1)掌心——磁感線垂直穿入; (2)拇指——指向?qū)w運動的方向; (3)四指——指向感應(yīng)電流的方向?! ? 楞次定律推論的應(yīng)用 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為:感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因,列表說明如下: 內(nèi)容 例證 阻礙原磁通量變化—“增反減同” 阻礙相對運動——“來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“增反減同” 1.如圖10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,當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中,線圈ab將 ( ) 圖10 A.靜止不動 B.順時針轉(zhuǎn)動 C.逆時針轉(zhuǎn)動 D.發(fā)生轉(zhuǎn)動,但電源的極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動方向 解析 題圖中的兩個通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的,當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中,電路的電流是增大的,兩個電磁鐵之間的磁場的磁感應(yīng)強度也是增大的,穿過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的,線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小的方向運動,顯然只有順時針方向的運動才能使線圈中的磁通量減小。 答案 B 2.(2018廣東廣州名校聯(lián)考)如圖11所示,圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者軸線重合,螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動,下列表述正確的是( ) 圖11 A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向(俯視)的感應(yīng)電流 B.穿過線圈a的磁通量減小 C.線圈a有擴張的趨勢 D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 解析 當滑動變阻器的滑片P向下滑動時,螺線管中的電流將增大,使穿過線圈a的磁通量變大,選項B錯誤;由楞次定律可知,線圈a中將產(chǎn)生沿逆時針方向(俯視)的感應(yīng)電流,并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢,線圈a對水平桌面的壓力FN將增大,故選項D正確,A、C錯誤。 答案 D 3.(2018重慶一中模擬)如圖12所示,質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈,沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時,線圈始終保持不動。則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況,以下判斷正確的是( ) 圖12 A.FN先大于mg,后小于mg B.FN一直大于mg C.Ff先向左,后向右 D.線圈中的電流方向始終不變 解析 當磁鐵靠近線圈時,穿過線圈的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到磁鐵的安培力作用,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安培力斜向右下方,則線圈對桌面的壓力增大,即FN大于mg,線圈相對桌面有向右運動趨勢,受到桌面向左的靜摩擦力。當磁鐵遠離線圈時,穿過線圈的磁通量減小,同理,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安培力斜向右上方,則線圈對桌面的壓力減小,即FN小于mg,線圈相對桌面有向右運動趨勢,受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知,F(xiàn)N先大于mg,后小于mg,F(xiàn)f始終向左,故選項B、C錯誤,A正確;當磁鐵靠近線圈時,穿過線圈向下的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時針方向;當磁鐵遠離線圈時,穿過線圈向下的磁通量減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時針方向,故選項D錯誤。 答案 A “三個定則與一個定律”的綜合應(yīng)用 1.“三個定則”“一個定律”的比較 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流有力的作用 左手定則 電磁 感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運動 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 2.三定則一定律的應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用楞次定律時,一般要用到安培定則。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力時,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力方向,有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 1.(多選)如圖13所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時,銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引( ) 圖13 A.向右做勻速運動 B.向左做減速運動 C.向右做減速運動 D.向右做加速運動 解析 當導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流,線圈中的磁通量恒定不變,無感應(yīng)電流出現(xiàn),選項A錯誤;當導(dǎo)體棒向左減速運動時,由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b―→a的感應(yīng)電流且減小,由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱,由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應(yīng)電流 (從右向左看)且被螺線管吸引,選項B正確;同理可判定選項C正確,D錯誤。 答案 BC 2.(2018聊城模擬)(多選)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖14所示,當固定線圈上突然通過直流電流時,線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去?,F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置,先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán),且電阻率ρ銅<ρ鋁。閉合開關(guān)S的瞬間( ) 圖14 A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向 B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C.若將環(huán)放置在線圈右方,環(huán)將向左運動 D.電池正負極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射 解析 線圈中電流為右側(cè)流入,磁場方向為向左,在閉合開關(guān)的過程中,磁場變強,則由楞次定律可知,電流由左側(cè)看為順時針,選項A正確;由于銅環(huán)的電阻較小,故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大,故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的,選項B正確;若將環(huán)放在線圈右方,根據(jù)楞次定律可得,環(huán)將向右運動,選項C錯誤;電池正負極調(diào)換后,金屬環(huán)受力仍向左,故仍將向左彈出,選項D錯誤。 答案 AB 楞次定律的應(yīng)用 [題源:人教版選修3-2P8T3] 如圖4.2-10所示,垂直于紙面的勻強磁場局限在虛線框內(nèi),閉合線圈由位置1穿過虛線框運動到位置2。線圈在運動過程中什么時候有感應(yīng)電流,什么時候沒有感應(yīng)電流?為什么? 圖4.2-10 拓展1 如上題圖所示,垂直于紙面的勻強磁場局限在虛線框內(nèi),閉合線圈由位置1穿過虛線框運動到位置2。線圈在運動過程中所受安培力情況的判斷正確的是( ) A.線框從剛進入到完全進入磁場的過程中,不受安培力作用 B.線框從剛進入到完全進入磁場的過程中,受安培力作用,且方向水平向左 C.線框完全進入磁場到剛要出磁場的過程中,受安培力的作用,且方向水平向左 D.線框在離開磁場到剛好完全離開的過程中,受安培力的作用,方向水平向右 答案 B 拓展2 (多選)如圖15所示,虛線矩形abcd為勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下,圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個可能到達的位置,則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是( ) 圖15 答案 AD 拓展3 (2017全國卷Ⅰ,18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動,如圖16所示。無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動后,對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是( ) 圖16 解析 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中,系統(tǒng)震動時,紫銅薄板隨之上下及左右振動,在磁場中的部分有時多有時少,磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力,阻礙系統(tǒng)的震動;在B、D圖中,只有紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流,而上下振動無電流產(chǎn)生;在C圖中,無論紫銅薄板上下振動還是左右振動,都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項A正確,B、C、D錯誤。 答案 A 活頁作業(yè) (時間:30分鐘) A級:保分練 1.如圖所示的現(xiàn)象中涉及電磁感應(yīng)的是( ) 答案 B 2.(2018長沙模擬)(多選)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年。如圖1所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中,則( ) 圖1 A.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失 B.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在 C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向(從上往下看) D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向(從上往下看) 解析 在B放入磁場的過程中,穿過B的磁通量增加,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,因為B是超導(dǎo)體,沒有電阻,所以感應(yīng)電流不會消失,故選項A錯誤,B正確;若A的N極朝上,在B放入磁場的過程中,磁通量增加,根據(jù)楞次定律可判斷B中感應(yīng)電流的方向為順時針,選項C正確,D錯誤。 答案 BC 3.(多選)一個水平固定的金屬大圓環(huán)A,通有恒定的電流,方向如圖2所示,現(xiàn)有一小金屬環(huán)B自A環(huán)上方落下并穿過A環(huán),B環(huán)在下落過程中始終保持水平,并與A環(huán)共軸,那么在B環(huán)下落過程中( ) 圖2 A.B環(huán)中感應(yīng)電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反 B.B環(huán)中感應(yīng)電流方向與A環(huán)中電流方向先相反后相同 C.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間,B環(huán)中感應(yīng)電流最大 D.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間,B環(huán)中感應(yīng)電流為零 解析 根據(jù)安培定則可知,A環(huán)在其中心軸線上產(chǎn)生的磁場方向向上,當B環(huán)下落的過程中,穿過B環(huán)的磁通量增加,由楞次定律可知,B環(huán)中應(yīng)產(chǎn)生與A環(huán)中方向相反的感應(yīng)電流。當B環(huán)運動到A環(huán)下方后,隨著B環(huán)的下落,穿過B環(huán)的磁通量逐漸減少,由楞次定律可知,此時B環(huán)中將產(chǎn)生與A環(huán)中方向相同的感應(yīng)電流,故選項A錯誤,B正確;當B環(huán)經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間,此時穿過B環(huán)的磁通量最大,磁通量的變化率為零,故此時B環(huán)中的感應(yīng)電流為零,選項C錯誤,D正確。 答案 BD 4.(2017麗水調(diào)研)如圖3所示,絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面),a、b將如何移動( ) 圖3 A.a、b將相互遠離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動 D.無法判斷 解析 根據(jù)Φ=BS,磁鐵向下移動過程中B增大,所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大,a、b中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,兩環(huán)間有斥力作用,所以a、b將相互遠離。選項A正確。 答案 A 5.(2017杭州聯(lián)考)(多選)如圖4所示,A為多匝線圈,與開關(guān)、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源,B為一接有小燈泡的閉合多匝線圈,下列關(guān)于小燈泡發(fā)光的說法正確的是( ) 圖4 A.閉合開關(guān)后小燈泡可能發(fā)光 B.若閉合開關(guān)后小燈泡發(fā)光,則再將B線圈靠近A,則小燈泡更亮 C.閉合開關(guān)瞬間,小燈泡才能發(fā)光 D.若閉合開關(guān)后小燈泡不發(fā)光,將滑動變阻器滑片左移后,小燈泡可能會發(fā)光 解析 閉合開關(guān)后,A產(chǎn)生交變磁場,B的磁通量變化,小燈泡通電后可能發(fā)光,選項A正確,C錯誤;閉合開關(guān)后再將B線圈靠近A,B的磁通量變化率增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢更大,小燈泡更亮,選項B正確;閉合開關(guān)后小燈泡不發(fā)光,將滑動變阻器滑片左移后,A中電流減小,B的磁通量變化率減小,小燈泡更不可能會發(fā)光,選項D錯誤。 答案 AB 6.(2018河北正定模擬)如圖5所示為感應(yīng)式發(fā)電機,a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點,O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端,M、N是電流表的接線端。現(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動,能觀察到感應(yīng)電流的是( ) 圖5 A.將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置 B.將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置 C.將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置 D.將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置 解析 當銅盤轉(zhuǎn)動時,其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此時銅盤相當于電源,銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極,則要想觀察到感應(yīng)電流,M、N應(yīng)分別連接電源的兩個極即可,故可知只有B項正確。 答案 B 7.1831年法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路,B線圈與開關(guān)S及電流計G組成另一個回路。如圖6所示,通過多次實驗,法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實驗下列說法正確的是( ) 圖6 A.閉合S的瞬間,G中有a→b的感應(yīng)電流 B.閉合S的瞬間,G中有b→a的感應(yīng)電流 C.閉合S后,R的滑片向左移動的過程,G中有a→b的感應(yīng)電流 D.閉合S后,R的滑片向左移動的過程,G中有b→a的感應(yīng)電流 解析 在滑片不動的情況下,線圈A中通過的是恒定電流,產(chǎn)生的磁場是恒定的,所以線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項A、B錯誤;在向左移動滑片的過程中,線圈A中電流減小,即線圈B處于逐漸減弱的磁場中,由安培定則和楞次定律知,電流表中的電流從b到a,故選項C錯誤,D正確。 答案 D 8.(多選)如圖7,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為均勻帶負電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán)。當B繞軸心順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大時,下列說法正確的是( ) 圖7 A.A中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流 B.A中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流 C.A具有收縮的趨勢 D.A具有擴展的趨勢 解析 由圖可知,B為均勻帶負電絕緣環(huán),B中電流為逆時針方向,由右手螺旋定則可知,電流的磁場垂直紙面向外且逐漸增大;由楞次定律可知,磁場增大時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反,所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面向里,A中感應(yīng)電流的方向為順時針方向,故選項A錯誤,B正確;B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反,當B環(huán)內(nèi)的磁場增強時,A環(huán)具有面積擴展的趨勢,故選項C錯誤,D正確。 答案 BD 9.(2016海南單科,4)如圖8,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若( ) 圖8 A.金屬環(huán)向上運動,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B.金屬環(huán)向下運動,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 解析 根據(jù)楞次定律,當金屬圓環(huán)上、下移動時,穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項A、B錯誤;當金屬圓環(huán)向左移動時,則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強,根據(jù)楞次定律可以知道,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針,故選項C錯誤;當金屬圓環(huán)向右移動時,則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強,根據(jù)楞次定律可以知道,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針,故選項D正確。 答案 D 10.一個面積為S=410-2 m2、匝數(shù)為n=100的正方形線圈,放在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖9所示,t=0時刻磁場的方向垂直線圈平面向里,則下列判斷正確的是( ) 圖9 A.t=1 s時線圈中的電流方向發(fā)生變化 B.0~2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零 C.1~2 s內(nèi)線圈中電流方向為順時針方向 D.在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零 解析 根據(jù)楞次定律可知,在0~2 s內(nèi),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向,在2~4 s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向,感應(yīng)電動勢大小均為E=n=nS,所以選項A、D錯誤,C正確;0~2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2-Φ1=2B0S=0.16 Wb,所以選項B錯誤。 答案 C B級:拔高練 11.(多選)阿明有一個磁浮玩偶,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10所示。若圖中電源的電壓固定,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( ) 圖10 A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點須連接直流電源的負極 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.若將可變電阻的阻值調(diào)大,可減小玩偶飄浮的最大高度 解析 當電磁鐵上端為N極時,可使玩偶飄浮起來,由安培定則可知,a端應(yīng)是電源的正極,選項A、B錯誤;若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),電磁鐵磁性增強,可增加玩偶飄浮的最大高度,選項C正確;若將可變電阻的阻值調(diào)大,線圈中電流減小,磁性減弱,玩偶飄浮的最大高度減小,選項D正確。 答案 CD 12.(2018北京海淀區(qū)期末)(多選)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。如圖11所示,上面為側(cè)視圖,上、下為電磁鐵的兩個磁極,電磁鐵線圈中電流的大小可以變化;下面為磁極之間真空室的俯視圖?,F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運動,從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動。則下列判斷正確的是( ) 圖11 A.通入螺線管的電流在增強 B.通入螺線管的電流在減弱 C.電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力 D.電子在軌道中加速的驅(qū)動力是電場力 解析 從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動,表明感應(yīng)電場沿順時針方向。圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上,根據(jù)楞次定律和右手定則,當磁場正在增強時,產(chǎn)生的感應(yīng)電場沿順時針方向,故選項A正確,B錯誤;電子所受感應(yīng)電場力方向沿切線方向,電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅(qū)動的,選項C錯誤,D正確。 答案 AD 13.(2016江蘇單科,6)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖12所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的有( ) 圖12 A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作 B.取走磁體,電吉他將不能正常工作 C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢 D.弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化 解析 銅質(zhì)弦為非磁性材料,不能被磁化,選用銅質(zhì)弦,電吉他不能正常工作,A項錯誤;若取走磁體,金屬弦不能被磁化,其振動時,不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,電吉他不能正常工作,B項正確;由E=n可知,C項正確;弦振動過程中,穿過線圈的磁通量大小不斷變化,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化,D項正確。 答案 BCD 14.(多選)如圖13甲,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場,以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時( ) 圖13 A.在t1~t2時間內(nèi),L有收縮趨勢 B.在t2~t3時間內(nèi),L有擴張趨勢 C.在t2~t3時間內(nèi),L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D.在t3~t4時間內(nèi),L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 解析 由題圖乙可知,在t1~t2時間內(nèi),線圈中向上的外加磁場的磁感應(yīng)強度增大,圖線的斜率在增大,則磁感應(yīng)強度的變化率在增大,根據(jù)楞次定律可知,導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,線圈中感應(yīng)電動勢增大,因此導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流增大,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場增強,使得該磁場在L中的磁通量增大,由楞次定律知L有收縮趨勢,選項A正確;在t2~t3時間內(nèi),外加磁場均勻變化,導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流,該電流的磁場是穩(wěn)定磁場,通過L的磁通量保持不變,L沒有擴張或收縮趨勢,選項B、C錯誤;在t3~t4時間內(nèi),外加磁場的磁感應(yīng)強度向下減小,且圖線的斜率也減小,根據(jù)楞次定律可知,導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時針方向減小的感應(yīng)電流,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,該電流的磁場在圓環(huán)中的磁通量垂直紙面向里且大小減小,根據(jù)楞次定律可知,L內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,選項D正確。 答案 AD- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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