1、选修 3-2 第九章 第 1 讲一、选择题(本题共 10 小题， 15 题为单选，610 题为多选)1(2016浙江宁波期末)如图甲所示，在同一平面内有两个圆环 A、B，圆环 A 将圆环B 分为面积相等的两部分，以图甲中 A 环电流沿顺时针方向为正，当圆环 A 中的电流如图乙所示变化时，下列说法正确的是 ( B )导 学 号 51342997AB 中始终没有感应电流BB 中有顺时针方向的感应电流CB 中有逆时针方向的感应电流DB 中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向解析 由于圆环 A 中的电流 发生了变化，故 圆环 B 中一定有感 应电流产生，由楞次定律判定 B 中有顺时针方向的感应电流
2、，故 B 选项正确。2(2016上海虹口区一模)如图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd 区域内磁场的磁感应强度随时间变化的关系可能是 ( B )导 学 号 51342998解析 圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，可知 导体圆环 受到向下的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可知螺线管中的磁场磁通量在增大，即螺线管和 abcd 构成的回路中产生的感应电流在增大。根据法拉第 电磁感应定律 EN ，则感应电流 IN ，可知BSt BStR增大时( B
3、 变 化得越来越快) ，感应电流才增大。 A、C、D 选项中的 减小(B 变化得越来越Bt Bt慢)，B 选项中的 增大(B 变化得越来越快)，所以 B 正确，A、C、 D 错误。Bt3(2016河南许昌三模)如图所示，一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面内，其下方(略靠前 )固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中 ( B )导 学 号 51342999A线框中感应电流方向依次为 ACBAABCAB线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D线框做自由落体运动解析
4、根据右手定则，通电 直导线的磁场在上方垂直纸面向外，下方垂直纸面向里；离导线近的地方磁感应强度大，离 导线远的地方磁感 应强度小。 线框从上向下靠近导线的过程，垂直纸面向外的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流，穿越导线时，上方垂直纸面向外的磁 场和下方垂直纸面向里的磁 场叠加，先是垂直 纸面向外的磁通量减小，之后变成垂直纸 面向里的磁通量增大，直至最大；根据楞次定律， 线框中产生逆时针方向的电流垂直纸面向里的磁通量 变成最大后， 线框 继续向下运动，垂直纸面向里的磁通量减小，这时的电流方向又 变成了顺时针，即感 应电流方向依次 为 ACBAABCAACBA，故 A 错误；根据
5、 A 中的分析， 线框穿越导线时，始终有感应电流存在，故 B 正确；根据楞次定律，安培力始终阻碍线框相对 磁场的运动，故安培力的方向始终向上，线框不可能做自由落体运动，故 C、D 错误。4(2016山东潍坊一模)如图所示，线圈 A 内有竖直向上的磁场，磁感应强度 B 随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成) 由左方连续不断地以速度v0 射入 P1 和 P2 两极板间的匀强磁场中。发现两直导线 a、b 互相吸引，由此可以判断P1、P 2 两极板间的匀强磁场的方向为 ( B )导 学 号 51343001A垂直纸面向外 B垂直纸面向里C水平向左 D水平向右解析 线圈 A
6、内有竖直向上的磁 场，磁感 应强度 B 随时间 均匀增大；根据楞次定律可知 a 中电流的方向向下，a、b 相互吸引，说明 b 中电流的方向也是向下，则 P1带正电，说明正离子向上偏转，根据左手定则 可知 P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里， B 正确。5(2016东北师大附中、吉林一中、长春十一高、松原实验中学等五校联考) 如图甲所示，水平面上的不平行导轨 MN、PQ 上放着两根光滑导体棒 ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住；开始时匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图乙所示。则以下说法正确的是 ( B )导 学 号 51343002A在 t0 时刻导体棒 ab 中无感应
7、电流B在 t0 时刻绝缘丝线不受拉力C在 0t 0 时间内导体棒 ab 始终静止D在 0t 0 时间内回路电流方向是 abdca解析 由图乙所示图象可知， 0 到 t0时间内磁场垂直纸面向里，磁感应强度 B 均匀减小，回路中磁通量均匀减小，回路中产生感应电动势，形成感 应电 流。由楞次定律可得出感应电流方向沿 acdba，在 t0时刻导体棒 ab 中电流不为零。故 A、D 错误。在 t0时刻 B0，根据安培力公式 F BIL 知此时 ab 和 cd 都不受安培力，所以丝线不受拉力，故 B 正确。在 0t 0时间内，根据楞次定律可知 ab 受力向左， cd 受力向右，由于 cd 所受的安培力比
8、ab 所受的安培力大，所以 ab 将向右运动，故 C 错误。6(2016上海虹口区一模)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有 A、B、C 三个金属铝环，B 环连接在图示的电路中。闭合开关 S 的瞬间 ( AD )导 学 号 51343003AA 环向左滑动 BC 环向左滑动CA 环有向外扩展的趋势 DC 环有向内收缩的趋势解析 闭合开关 S 的瞬间，通过 A、C 环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则可知：A 环向左运 动，且有收缩的趋势 ；C 环向右运动，有收缩的趋势，故 A、D 正确，B、 C 错误。7(2017湖南省五市十校高三联考) 如图所示，理想变压器的一个线圈接电流计 G，另一个
9、线圈接导轨，金属棒 ab 可沿导轨左右滑动，导轨处于垂直纸面向里、磁感应强度为 B的匀强磁场中，导轨的电阻不计，在下列情况下，有电流从上到下通过电流计 G 的是( AB )导 学 号 51343004Aab 向右加速运动时 Bab 向左减速运动时Cab 向左加速运动时 Dab 向右减速运动时解析 ab 向右加速运动时，根据右手定 则，感应电流的方向由 ba，并且感应电流逐渐增大，根据右手螺旋定则得右 边线圈中产生从上到下的磁 场， 则在左侧线框中产生从下到上的磁场且不断地增强，根据楞次定律，通过电流计的电流方向从上到下，所以 A 选项情况满足题意，同理 B 选项正确， CD 选项错误。8(20
10、16安徽“学普”开学联考) 如图是磁悬浮的原理，图中 A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁 A 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁 A 上方的空中，则 ( BC )导 学 号 51343005A将 B 放入磁场的过程中， B 中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失B将 B 放入磁场的过程中， B 中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在C如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流为顺时针方向(俯视)D如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流为逆时针方向(俯视)解析 当将 B 环靠近 A 时，由于越靠近磁铁 A，磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中穿过
11、 B 环的磁通量发生改变，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即 B环没有电阻，所以稳定后 B 环 中的电流不会变小，且永 远 存在，故 A 错误， B 正确；此时 B 环水平放在磁铁 A 上且悬浮在磁铁 A 的上方空中，即其相互排斥，说明 B 环的下面是 N 极，故感应电流为顺时针方向(俯视 )，故 C 正确，D 错误。9(2017重庆巴蜀中学“一诊”) 如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用绝缘细线悬挂于 O 点。将圆环拉至位置 a 后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点 b，不计空气阻力。在圆环从 a 摆向 b 的过程中 ( A
12、D )导 学 号 51343006A感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向解析 由楞次定律知，感 应电 流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，A 正确，B 错误；根据左手定则 ，因等效 导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角， C 错误，D 正确。10(2016湖北襄阳五中、钟祥一中、夷陵中学联考) 如图所示，线圈 A、 B 同心置于光滑水平桌面上，线圈 A 中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则 ( BC )导 学 号 513430
13、07A线圈 B 将顺时针转动起来B线圈 B 中有顺时针方向的电流C线圈 B 将有沿半径方向扩张的趋势D线圈 B 对桌面的压力将增大解析 当线圈 A 中通有逐渐 增大的逆时针方向的电流时 ，穿 过线圈 B 的磁通量竖直向上且增大，根据楞次定律，线 圈 B 产生顺时针方向的电流；根据楞次定律的另一种表述，线圈B 有扩张 的趋势，阻碍磁通量的增加，故 B、C 正确，A 错误 ，线圈 B 受到的安培力在水平方向上，线圈 B 对桌面的压力将不 变，故 D 错误。二、非选择题11如图所示，边长为 100cm 的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd 两边中点连线 OO的左右两侧分别存在方向相同、磁感
14、应强度大小各为 B10.6T ， B20.40T 的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过 180时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？ 导 学 号 51343008答案 0.1Wb 1.0Wb解析 在原图位置，磁感线 与线圈平面垂直。1B 1 B 2S2 S20.6 Wb0.4 Wb0.5Wb12 12线圈绕 OO轴逆时针转过 37后，2B 1 cos37B 2 cos37S2 S20.6 0.8Wb0.4 0.8Wb0.4Wb12 12 2 10.4Wb 0.5Wb0.1Wb绕圈绕 OO轴逆时针转过 180时， 规定穿过原线圈平面的磁
15、通量为正，转过 180后，穿过线圈平面的磁通量为负。3B 1 B 2 0.5WbS2 S2 3 10.5Wb 0.5Wb1.0Wb。12(2016陕西省汉中模拟)磁感应强度为 B 的匀强磁场仅存在于边长为 2l 的正方形范围内，有一个电阻为 R、边长为 l 的正方形导线框 abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度 v 匀速通过磁场，如图所示，从 ab 边进入磁场时开始计时。 导 学 号 51343009(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向。答案 (1)如题图所示(2) 有，顺时针方向解析 (1)线框进入磁场阶段：t 为 0 ，线框进入磁场中的面积随时间成正比，lvSl vt，最后为 BS Bl 2。线框在磁 场 中运动阶段：t 为 ，线框磁通量为 Bl 2，保持不变。lv 2lv线框离开磁场阶段：t 为 ，线框磁通量线性减小，最后为零。2lv 3lv所以磁通随时间变化的图象为：(2)线框进入磁场阶段，穿 过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流。由右手定则可知，ab 边切割磁感线时产生感 应电流的方向为逆时针方向； 线框在磁场中运动阶段，穿 过线框的磁通量保持不变，无感应电 流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流。由右手定则 可知， dc 边切割磁感线时感 应电流方向为顺时针方向。
