2019-2020学年高中物理-第十章-第1讲-电磁感应现象-楞次定律课时提升作业-新人教版.doc

2019-2020学年高中物理第十章第1讲电磁感应现象楞次定律课时提升作业新人教版一、选择题(本大题共15小题,每小题6分,共90分。每小题只有一个答案正确)1.关于感应电流,下列说法中正确的有()A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也不会有感应电流D.只要电路的一部分做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流2.(2013·东营模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接。下列说法中正确的是()A.开关闭合后,线圈A插入或拔出时都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转3.(2013·黄山模拟)用柔软的细金属丝弯成一个矩形闭合线框用绝缘细线悬挂起来,如图所示,若匀强磁场与线框平面垂直,开始时磁场很强,当磁场均匀减弱时(=k,k0),则正确的是()A.细线可能断掉B.线框可能断裂C.线框可能变成圆形D.线框绕过a的竖直轴转动4.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零5.如图所示,闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,现金属框固定不动而磁场运动,发现ab边所受安培力的方向竖直向上,则此时磁场的运动可能是()A.水平向右平动B.水平向左平动C.竖直向上平动D.竖直向下平动6.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是()A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒AB的作用力向右7.(2013·淮南模拟)一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁块的运动速度()A.越来越大B.逐渐增大到一定值后保持不变C.逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变D.逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值,之后在一定区间变动8.(2013·六安模拟)如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则()A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大9.(2013·湘西模拟)如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成闭合回路,导线所围区域内有一垂直于纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导线abcd所围区域内磁场按图中哪一图像所示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场力()10.一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心。若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势上端高B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势下端高C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势上端高D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势11.如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时()A.a端聚积电子B.b端聚积电子C.金属棒内电场强度等于零D.a端电势低于b端电势12.(2013·绍兴模拟)如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A.向左摆动B.向右摆动C.保持静止D.无法判定13.如图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是()A.0～T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B.0～T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C.0～T时间内线框受安培力的合力向左D.0～时间内线框受安培力的合力向右,～T时间内线框受安培力的合力向左14.(2013·聊城模拟)如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则()A.FdFcFbB.FcFdFbC.FcFbFdD.FcFbFd15.(能力挑战题)如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则()A.t1时刻FNG,P有收缩的趋势B.t2时刻FN=G,此时穿过P的磁通量最小C.t3时刻FN=G,此时P中无感应电流D.t4时刻FNG,此时穿过P的磁通量最小二、填空题(10分)16.(2012·上海高考)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”)。答案解析1.【解析】选C。只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就产生感应电流,选项A错误。选项B、D没有强调电路是否闭合,故错误。选项C正确。2.【解析】选A。开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,从而使电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流发生变化,从而引起线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误。3.【解析】选C。准确理解“阻碍”的含义,当磁场减弱时,线框内产生感应电流,感应电流产生的磁场阻碍原磁场变化,线框面积将扩大,而最大即为圆形,故选项C正确。线框悬线拉力未变,A错。线框所受磁场力垂直于线框各边,线框不可能断裂,B错。线框绕过a的竖直轴转动时通过线框的磁通量减小,故D错。4.【解析】选A。当金属杆ab顺时针方向转动时,切割磁感线,由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势,由右手定则可知将产生由a到b的感应电流,电流表的d端与a端相连,c端与b端相连,则通过电流表的电流是由c到d,而金属杆在磁场中会受到安培力的作用,由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右,阻碍金属杆的运动,所以A正确。5.【解析】选A。本题考查楞次定律、左手定则、法拉第电磁感应定律的应用。ab边受到的力向上,由左手定则可知,ab上电流的方向由b→a,由楞次定律可得,线框内的磁通量在向外增加,磁场向右运动,A项正确、B项错误;当磁场上下运动时,线框内的磁通量不变化,不产生感应电流,C、D项错误。6.【解析】选B。利用楞次定律。两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B。以此为基础,再判断CD内的电流方向,最后根据左手定则进一步确定AB、CD的受力方向,经过比较可得正确选项为B。7.【解析】选B。质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内,下落时铜管内磁通量变化,产生感应电流,铜管受到向下的安培力作用且逐渐变大,由牛顿第三定律知磁铁块受向上的安培力作用,当安培力逐渐增大到等于磁铁块的重力时保持不变,磁铁块向下匀速运动,故选项B正确。8.【解析】选B。使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,金属环B内磁通量增大,根据楞次定律,金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小,选项B正确。9.【解析】选A。由闭合圆环中的感应电流受到向上的磁场力可知,螺线管中的磁场是减弱的。闭合回路abcd中的磁通量的变化率应逐渐减小,如选项A所示。10.【解题指南】分析该题时应注意以下三点:(1)确定赤道上空地磁场分布情况;(2)飞机沿不同方向飞行时,金属杆切割磁感线的情况;(3)右手定则确定感应电动势的高低。【解析】选D。赤道上方的地磁场方向是由南指向北的,根据右手定则,飞机由东向西飞行时,杆下端电势高,而飞机由西向东飞行时,杆上端电势高,故A、B均错。若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时,杆均不切割磁感线,杆中不会产生感应电动势,故C错、D正确。11.【解析】选B。因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B正确。【总结提升】楞次定律和右手定则的区别和联系规律比较内容楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例12.【解析】选A。当条形磁铁插入线圈中时,线圈中向左的磁场增强。由楞次定律可判定金属板左端电势高,故带负电的小球将向左摆动,A正确。13.【解析】选A。0～时间内,电流i在减小,闭合线框内的磁通量必然在向里减小,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向,则0～时间内线框受安培力的合力应向左;同理,可以判断在～T时间内,电流i在反向增大,闭合线框内的磁通量必然在向外增大,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向,故A项对、B项错;而且～T时间内线框受安培力的合力应向右,C、D错误。14.【解析】选D。从a到b线圈做自由落体运动,线圈全部进入磁场后,穿过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流,因而也不受磁场力,即Fc=0;从b到d线圈继续加速,vdvb,当线圈在进入和离开磁场时,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,受磁场力作用,其大小为F=BIl=B·BvRl·l=22BvRl,因vdvb,所以FdFbFc,选项D正确。【变式备选】如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是()A.三者同时落地B.甲、乙同时落地,丙后落地C.甲、丙同时落地,乙后落地D.乙、丙同时落地,甲后落地【解析】选D。甲是铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙没有闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,故D正确。15.【解析】选A。t1时刻,电流增大,由楞次定律的