新课标高考物理一轮总复习必修部分第9章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律限时规范特训Word文档下载推荐.docx
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S,末态Φ2=-Bcosθ·
S,磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos30°
-sin30°
)|=BS,所以应选C项。
2.某部小说中描述一种窃听电话:
窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线之间是绝缘的,如图所示。
下列说法正确的是( )
A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小
B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通
C.可以窃听到电话,因为电话线中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流
D.可以窃听到电话,因为电话线中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流
答案 D
解析 电话线与窃听线相互绝缘,故电话线中的电流不可能进入窃听线内。
由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流),不断变化,耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量,耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流,故可以窃听到电话。
3.[2015·
佛山一模]如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是( )
A.使匀强磁场均匀增大
B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°
C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°
D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动
答案 A
解析 根据右手定则,圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反,根据楞次定律,说明圆环磁通量在增大。
磁场增强则磁通量增大,A正确。
使圆环绕水平轴ab或cd转动30°
,圆环在中性面上的投影面积减小,磁通量减小,只会产生与图示方向反向的感应电流,B、C错误。
保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动,圆环仍与磁场垂直,磁通量不变,不会产生感应电流,D错误。
4.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上。
在线圈以OO′为轴翻转180°
的过程中,线圈中电流流向( )
A.始终由A→B→C→A
B.始终由A→C→B→A
C.先由A→C→B→A再由A→B→C→A
D.先由A→B→C→A再由A→C→B→A
解析 原磁场的方向垂直纸面向下,以OO′为轴翻转90°
的过程中,磁通量Φ减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,垂直纸面向下,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A;
以OO′为轴再转90°
的过程中,磁通量Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向上,由安培定则可知,感应电流方向A→B→C→A,所以A选项是正确的。
5.[2015·
广东四校联考]如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
解析 保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项A错误;
保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项B错误;
线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量周期性地改变,故一定有感应电流,故选项C正确;
线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项D错误。
6.[2015·
福州模拟]甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转,当它们以相同的角速度开始转动后,由于阻力,经相同的时间后便停止,若将两环置于磁感应强度为B的大小相同的匀强磁场中,乙环的转轴与磁场方向平行,甲环的转轴与磁场方向垂直,如图所示,当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后,则下列判断中正确的是( )
A.甲环先停B.乙环先停
C.两环同时停下D.无法判断两环停止的先后
解析 两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动,由图可知:
甲环的磁通量会发生变化,有感应电流产生,甲环的动能要转化为电能,而乙环中无磁通量的变化,不会产生感应电流,故甲环先停下来,A选项正确。
7.如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。
它们可以绕竖直轴自由转动,用导线通过电刷把它们相连。
当圆盘a转动时( )
A.圆盘b总是与a沿相同方向转动
B.圆盘b总是与a沿相反方向转动
C.若B1、B2同向,则a、b转向相同
D.若B1、B2反向,则a、b转向相同
解析 当B1、B2同向时,由于a转动,在aa′bb′回路中产生感应电流,在aa′与bb′上的感应电流方向相反,若a逆时针转,产生a→a′的电流,b盘中有b→b′的电流,由左手定则可知受到顺时针方向的安培力,所以b顺时针转动与a转向相反,C选项错误;
同理D选项正确。
由于A、B选项中磁场方向不确定,所以b与a的转向也不确定。
8.如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。
若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
解析 通过螺线管b的电流如图所示,根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,滑片P向下滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,所产生的磁场的磁感应强度增强,根据楞次定律可知,线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上,再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向,A错误;
由于螺线管b中的电流增大,所产生的磁感应强度增强,线圈a中的磁通量应变大,B错误;
根据楞次定律可知,线圈a将阻碍磁通量的增大,因此,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力将增大,C错误,D正确。
9.等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘,且线框被导线分成面积相等的两部分,如图甲所示,MN中通有由N流向M的电流,电流强度随时间的变化如图乙所示,则关于线框中感应电流的判断正确的是( )
A.在任何时刻线框中都无感应电流
B.在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流
C.在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流
D.在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流
答案 BD
解析 穿过线框的磁通量垂直纸面向里,在t1时刻时,磁通量增加,在t2时刻时,磁通量不变,在t3时刻时,磁通量减少,根据楞次定律可得B、D正确。
10.如图所示,在赤道附近某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向。
下列说法中正确的是( )
A.若使线圈向东平动,则a点的电势与b点的电势相同
B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低
C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D.若以ad为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
答案 AD
解析 在赤道附近的地磁场是平行地面由南指向北,当线圈不管向哪个方向平动,都没有感应电流产生,各点电势相同,因此A选项正确,B选项错误。
以ab为轴转动,磁通量不变,也没有感应电流,C选项错误。
以ad为轴向上翻转,磁通量增大,感应电流磁场方向由北指向南,由安培定则可知,感应电流的方向a→d→c→b→a,D选项正确。
11.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( )
A.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向左迅速滑动
D.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向右迅速滑动
答案 AC
解析 当开关S闭合时,左线圈上有了电流,产生磁场,而对于右线圈来说,磁通量增加,由楞次定律可知,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故A正确;
当开关S由闭合到断开的瞬间,穿过右线圈的磁通量要减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M要向左运动靠近左边的线圈,故B错误;
开关S闭合时,当滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时,回路的电阻减小,回路的电流增大,产生的磁场增强,穿过右线圈的磁通量增大,为了阻碍磁通量的增加,钻头M向右运动远离左边线圈,故C正确;
当滑动变阻器的滑片P向右迅速滑动时,回路的电阻增大,回路的电流减小,产生的磁场减弱,穿过右线圈的磁通量减少,为了阻碍磁通量的减少,钻头M向左运动靠近左边线圈,故D错误。
12.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ再下落到Ⅲ位置,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )
A.从Ⅰ→Ⅱ有顺时针方向的感应电流
B.从Ⅰ→Ⅱ有逆时针方向的感应电流
C.从Ⅰ→Ⅲ先逆时针后顺时针方向的感应电流
D.从Ⅱ→Ⅲ有逆时针方向的感应电流
解析 从Ⅰ突然缩小到Ⅱ,磁通量增大,原磁场方向竖直向上,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向竖直向下,由安培定则可知,产生顺时针方向的感应电流,A选项正确,B、C选项错误。
从Ⅱ到Ⅲ,磁通量减小,感应电流的磁场方向竖直向上,由安培定则可知,感应电流的方向为逆时针方向,所以D选项正确。
13.[2015·
江苏南京、盐城联考]航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。
电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去。
现在固定线圈左侧同一位置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环,且电阻率ρ铜<
ρ铝。
闭合开关S的瞬间( )
A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动
D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射
答案 AB
解析 线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,电流由左侧看为顺时针,选项A正确;
由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大,故铜环受到的安培力要大于铝环的,选项B正确;
若将环放在线圈右方,根据“来拒去留”可得,环将向右运动,选项C错误;
电池正负极调换后,金属环受力仍向左,故仍将向左弹出,选项D错误。
14.下图甲中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁感应强度随时间的变化如图乙,导体棒PQ始终静止,在0~t1时间内( )
A.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上
B.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下
C.导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大
D.导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大
答案 CD
解析 在0~t1时间内,磁感应强度B先减小后反向增大,穿过PQca回路的磁通量先减小后反向增大,由楞次定律可知,当回路磁通量均匀
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