1、板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(本题共 14 小题，每小题 6 分，共 84 分。其中17 为单选，814 为多选)1如图所示，一水平放置的 N 匝矩形线框面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向斜向上，与水平面成 30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A. BS B. NBS3 12 3 12C. BS D. NBS3 12 3 12答案 C解析 磁通量与匝数无关，BS 中，B 与 S 必须垂直。初态1 BsinS，末态 2BcosS，磁通量的变化量大小 |2 1|BS(cos30sin30)|
2、BS，所以应选 C 项。3 122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 AB CAB始终由 ACB AC先由 AC BA 再由 ABCAD先由 AB CA 再由 ACBA答案 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 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 BCA ；以 OO为轴再转 90的过程中，磁通量 变大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相
3、反，垂直纸面向上，由安培定则可知，感应电流方向 AB CA，所以 A 选项是正确的。32017河北衡水模拟线圈 ab 中的电流如图所示，设电流从a 到 b 为正方向，那么在 0t 0 这段时间内，用丝线悬挂的铝环 M 中产生感应电流，从左向右看，它的方向是( )A顺时针 B逆时针C先顺时针后逆时针 D先逆时针后顺时针答案 A解析 根据题意可知，当电流从 a 流向 b 时，由右手螺旋定则可知，穿过线 圈 M 的磁场 水平向右，由于 电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环 M 的感应电流方向为顺时针( 从左向右看)。后半段时间电流从 b 流向 a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环 M 的磁
4、场水平向左，电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故电流方向不变，A 正确。42016石家庄质检法拉第发明了世界上第一台发电机 法拉第圆盘发电机。如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转。下列说法正确的是( )A回路中电流大小变化，方向不变B回路中电流大小不变，方向变化C回路中电流的大小和方向都周期性变化D回路中电流方向不变，从 b 导线流进电流表答案 D解析 圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感
5、应电动势E BR2，由右手定则判断得 a 端为负极、b 端为正极，所以只有 D12项正确。5. 2017山东青岛二模如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度 v0，若通电导线足够长，无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为 Bk ，则下列说法正确的是( )IrA线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D线圈最终会停下来并保持静止答案 C解析 根据右手螺旋定则判断，线圈所处的磁场方向垂直纸面向里，根据题 意可知，离导线越远，磁 场越弱， 线圈有远离直导线的速度，依据楞
6、次定律可知，线圈中的感应电流方向沿顺时针方向，但由于磁场减弱，且 动能有损失，速度减小，所以 线圈 产生的不是恒定电流，选项 A、B 错误 ；当线圈在 该平面上以速度 v0沿图示方向运动时，产生感应电流，将 圆形线圈看作由无数小段直导线组成，根据左手定则知安培力合力方向垂直导线向左，使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，线圈沿导线方向运动，磁通量不变，无感应电流，合力为零，做匀速直线运动， 选项 C 正确，D 错误。6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
7、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 将增大答案 D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，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
8、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 有缩小并远离的趋势，线圈 a 对水平桌面的压力将增大，C 错误，D 正确。7. 2017福建泉州期末水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M 和 N，通电密绕长螺线管穿过两环，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器滑动触头向左移动时，两环将( )A一起向左移动 B一起向右移动C相互靠拢 D相互分离答案 C解析 当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过 M、N 两金属环的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可以知道两环中有相同方向的电流，同方向电流相互吸引，故两环相靠近，所以
9、C 选项是正确的。8如图所示，倾角为 的斜面上放置着光滑导轨，金属棒 KN置于导轨上，在以 ab 和 cd 为边界的区域内存在磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在 cd 左侧的无磁场区域cdPM 内有一半径很小的金属圆环 L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒 KN 在重力作用下从磁场右边界 ab 处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是( )A圆环 L 有收缩趋势B圆环 L 有扩张趋势C圆环内产生的感应电流变小D圆环内产生的感应电流不变答案 AC解析 由于金属棒 KN 在重力的作用下向下运动，则 KNMP 回路中产生俯视逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面
10、向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于 agsin ，金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变B2l2vmR总化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。故 A、C 正确。9. 2017宁夏中卫一模右图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千的示意图。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒 C、D 固定在铁架台上，与两个铜线圈 P、Q 组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置。当用手左右摆动线圈 P 时，线圈 Q 也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是( )AP 向右摆动的过程中，P 中的电流方向为顺时针方向(
11、 从右向左看)B P 向右摆动的过程中，Q 也会向右摆动CP 向右摆动的过程中，Q 会向左摆动D若用手左右摆动 Q，P 会始终保持静止答案 AB解析 P 向右摆动的过程中，穿过 P 线圈的磁通量减小，根据楞次定律，P 中有顺时针方向的电流(从右向左看 )，故 A 正确。根据 电路连接可知 Q 下端的电流方向向外，根据左手定 则，所受的安培力向右，则 Q 向右摆动。同理，用手左右摆动 Q，P 会左右摆动，故 B 正确，C、D 错误。10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
12、，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。11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
13、 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abcd aD若以 ad 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcb 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 adc ba，D 选项正确。12如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头 M 向
14、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 是闭合的，滑动变阻器滑片 P 向左迅速滑动D开关 S 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
15、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。13如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈再下落到位置，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看) 是( )A从有顺时针方向的感应电流B从有逆时针方向的感应电流C从有先逆时针后顺时针方向的感应电流D从有逆时针方向的感应电流答案 AD解析 从突然缩小到，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
16、场方向竖直向下，由安培定则可知，产生俯视顺时针方向的感应电流，A 选项正确，B 、C 选项错误。从到，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，感应电流的方向为俯视逆时针方向，所以 D 选项正确。14下图甲中 bacd 为导体做成的框架，其平面与水平面成 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 0t 1 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
17、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 0t 1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，当回路磁通量均匀减小时，产生恒定的感应电流，回路面积有扩大趋势，导体棒 PQ 受到的安培力沿轨道斜面向上，安培力的大小FA BIL IL(B0kt) ，随磁感应强度 B 的减小而减小，导体棒 PQ 受到的静摩擦力在 t0 时若沿斜面向下，则静摩擦力随 B 的减小而减小；在 t0 时若沿斜面向上，则静摩擦力随 B 的减小而增大。当磁感应强度 B 反向增大时，回路磁通量增大，回路面积有缩小的趋势，导体棒 PQ 受到的
18、安培力沿斜面向下，且随磁感 应强度 B 的增大而增大，导体棒 PQ 受到的静摩擦力 Ffmgsin BIL 也随之增大。因此安培力在磁感应强度 B 减小到 0 之前沿斜面向上，静摩擦力有可能沿斜面向上，也有可能沿斜面向下，选项 A、B 错误 ；而静摩擦力可能先减小后增大或者一直增大，选项 C、D 正确。二、非选择题(本题共 2 小题，共 16 分)15(8 分) 如图，金属棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑导轨上，在 ef 右侧存在有界匀强磁场 B，磁场方向垂直导轨平面向下。在 ef左侧的无磁场区域 cdef 内有一半径很小的金属圆环 L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒 ab 在水平恒力
19、F 作用下从磁场左边界 ef处由静止开始向右运动后，圆环 L 有_(选填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流_(选填“变大” “变小”或“不变”)。答案 收缩 变小解析 ab 在恒力作用下向右运动的过程中 ab 棒切割磁感线，在abdc 回路中 产生感应电 流，则在圆环处产生了垂直纸面向外的磁场。感应电流的大小与 ab 棒的切割速度成正比，随着 ab 棒不断向右加速运动，穿过 小圆环的磁通量不断增大，由楞次定律可知，小圆环有收缩的趋势。又由于 ab 棒速度不断增大感应电动势增大，回路中电流增大，金属棒受到向左的安培力增大，棒 ab 的加速度减小，磁通量的变化率减小，圆环中产生的感应电
20、流不断减小，当恒力 F 等于安培力时，棒 ab 开始匀速运动，穿过圆环的磁通量不再变化，此时环内感应电流为零，所以环内有变小的电流。16(8 分) 某同学在学习了感应电流的产生条件和楞次定律之后，自己制作了一个手动手电筒。如图是手电筒的简单结构示意图，左右两端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动，线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光，其中 O 点是两磁极连线的中点，a、b 两点关于 O 点对称。(1)试分析其工作原理；(2)灯泡中的电流方向是否变化。答案 (1) 磁通量变，有感应电流 (2) 变化解析 (1) 当晃 动手电筒时，线圈来回滑动，线圈的磁通量有变化，就会产生感应电流，与线圈相连的灯泡就会发光。(2)线圈所在处的原磁场方向水平向左，线圈在 O 点时磁通量最小，在向左或向右移动时，磁通量增大，在从一端经过 O 点向另一端移动时，磁通量先减小后增大，产生相反方向的感应电流，所以灯泡中的电流方向发生变化。
