1、 1 课时提 能练( 二十八) 电磁感应 现象 楞次定 律 (限时 :40 分钟) A 级 跨越本科线 1 从 1822 年至 1831 年的 近十年 时间 里, 英国 科学 家法拉 第心 系 “ 磁生 电 ” 在他 的 研究过 程中 有两 个重 要环 节:(1) 敏锐 地觉 察并 提出 “磁生 电 ” 的闪 光思 想;(2) 通过 大量 实 验, 将 “磁 生电 ”(产 生感 应电流)的 情况 概括 为五 种 : 变化 着的 电流 、 变 化着 的磁场 、 运 动 的恒定 电流 、 运 动的 磁铁 、 在磁 场中 运动 的导 体 结合你 学过 的相 关知 识, 试判断 下列 说法 正确的 是
2、( ) A 环 节(1) 提出 “ 磁 生电 ”思想 是受 到了 麦克 斯韦 电磁场 理论 的启 发 B 环 节(1) 提出 “ 磁 生电 ”思想 是为 了对 已经 观察 到的 “ 磁生 电 ” 现象 做出 合理解 释 C 环 节(2) 中 五种 “磁 生电 ”的条 件都 可以 概括 为 “ 穿过闭 合导 体回 路的 磁通 量发生 变 化 ” D 环 节(2) 中 “在 磁场 中运 动的导 体 ” 这种 情况 不符 合 “穿 过闭 合导 体回 路的 磁通量 发 生变化 ”这 一条 件 C 环节(1)提出 “磁 生电 ”是法 拉第认 为自 然界具 有对称 美,既 然电 能生磁 ,磁也 一 定能生
3、 电 麦 克斯 韦受 法 拉第的 影响 提出 电磁 场理 论,A 、B 错 误 ; 环 节(2) 磁 生电产 生条 件 可以概 括为 “穿 过闭 合导 体回路 的磁 通量 发生 变化 ”,C 正确 、D 错误 2 如 图 10 114 所示 ,一 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 的感 应电流 ,下 列方 法可 行的 是( ) 图 10 114 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
4、轴 转动 A 由 安培 定则 可知 感应 电流产 生的 磁场 方向 与原 磁场方 向相 反 , 由 楞次 定律 可知通 过 圆环的 磁通 量一 定是 增加 的, 由 BScos 可知,A 项 正确 3 如 图 10 115 所示 ,面 积为 S 的圆 环始 终与 纸面 垂直, 圆环 与轻 杆一 端相 连,轻 杆 另一端 绕垂 直 纸 面的 水平 轴 O 转动 ,当 转到 A 、C 、D 三位 置时(D、C 在同 一直 线上) 穿过 圆 环的磁 通量 正确 的是( ) 2 图 10 115 A A C D BS B A C D BScos C A C BScos , D BScos D A D
5、BSsin , C BSsin C 由题 图可知 圆环 所在 的三个 位置投 影到 垂直于 磁场方 向上的 面积 均为 cos ,磁 感线穿 过A 、C 位置 的圆 环 时方向 是相 同的 , 磁 感线 穿过 D 位置 的圆 环时 与穿 过 A、C 位 置的 圆环时 方向 是相 反的 , 则 D 与 A 的 符号 应相 反 4 (201 7 汕 头一模)如图 10 116 ,插有 铁芯的 螺线管固 定在水 平面 上, 管右端的 铁 芯上套 着一 个可 以自 由移 动的闭 合铜 环 , 螺线 管与 电源 、 开 关组 成电路 , 不 计铜环 与铁 芯之 间摩擦 阻力 ,下 面说 法正 确的是(
6、) 图 10 116 A 闭 合开 关, 螺线 管右 端 为 N 极 B 闭 合开 关瞬 间, 铜环 会 向右运 动 C 闭 合开 关瞬 间, 铜环 会 向左运 动 D 闭 合开 关瞬 间, 铜环 仍 保持不 动 B 闭 合开 关, 根据 右手 螺旋定 则可 知, 螺线 管右 端为 S 极, 故 A 错误 ; 开 关 闭合瞬 间, 线圈产 生的 磁场 变化 , 穿 过铜环 的磁 通量 变大 , 根 据楞次 定律 , 铜 环会 向右 运动 , 从而 阻碍 磁通量 的增 大, 故B 正确 ,C、D 错 误 5 (多选) 如图 101 17 所 示,矩 形线 框abcd 通过 导 体杆搭 接在 金属
7、 导 轨 EF 和MN 上, 整个装置 放在 方向垂 直导 轨平面向 里的 匀强磁 场中 ,导轨左 侧接 有定值 电阻 R.当线框 向右 运动时 ,下 面说 法正 确的 是( ) 【导学 号:92492364 】 3 图 10 117 A R 中无 电流 B R 中有 电流 ,方 向为 E M C ab 中无 电流 D ab 中有 电流 ,方 向为b a BD 由 于线 框向 右运动 , 所以 ab 两 端和dc 两 端存 在着相 同大 小的 电势 差 ,ab 中有 电 流, 方 向为ba ,cd 中也 有电流 , 方 向为cd , 回 路内有 电流 ,R 中电 流方 向为 E M,B、 D
8、正确 ,A 、C 错 误 6 如图 101 18 所 示, 均 匀带正 电的 绝缘 圆环a 与 金属圆 环b 同心 共面 放置 ,当 a 绕 O 点在 其所 在平 面内 旋转 时,b 中产 生顺 时针 方向 的 感应电 流 , 且 具有收 缩趋 势, 由此 可知, 圆环a( ) 图 10 118 A 顺 时针 加速 旋转 B顺 时针 减速 旋转 C 逆 时针 加速 旋转 D逆 时针 减速 旋转 B 据 楞次 定律 的推 论 “ 增反减 同 ” ,b 环 中产 生顺 时针方 向的 感应 电流 , 说 明 a 中原 电流可 能顺 时针 减少 , 也 可能逆 时针 增加 , 但b 环 有收缩 的趋
9、势, 说明a 环 中的电 流应 与 b 环中的 电流 同向 , 同 向电 流 相互吸 引, 才能 使b 环收 缩 , 故 a 环中 的电 流只 能是 顺 时针减 少, 因此带 正电 的a 环只 能顺 时针减 速旋 转,B 正 确 7 (多选) 如图 1 01 19 所 示,水 平铜 圆盘 与沿 其轴 线的竖 直金 属杆 固定 连接 ,并可 一 同绕圆 盘中 心轴 线自 由转 动a 接线 柱通 过导 线与 金属杆 连通 ,b 接线 柱通 过电刷 与圆 盘边 缘接触 良好 ,方 向竖 直向 下的匀 强磁 场穿 过整 个圆 盘,则( ) 【导学 号:92492365 】 4 图 10 119 A 若
10、 使圆 盘沿 图示 方向 转 动,b 接线 柱电 势高 、a 按 线柱电 势低 B 若 使圆 盘沿 图示 方向 转 动,a 接线 柱电 势高 、b 接 线柱电 势低 C 若 使a 接电 源正 极、b 接电源 负极 ,圆 盘将 沿图 示方向 转动 D 若 使b 接电 源正 极、a 接电源 负极 ,圆 盘将 沿图 示方向 转动 BC 若使 圆盘沿 图示 方向 转动, 根据右 手定 则, 切 割磁感 线的导 体相 当于 电 源,在 电 源内部 电流 从低 电势 流到 高电势 ,a 接线 柱电 势高 ,b 接 线柱 电势 低, 选项 A 错误 ,选项 B 正确 ; 若a 接 电源 正极 、b 接电源
11、负极 , 根据 左手 定 则, 圆盘 在安 培力 作用 下 将沿图 示方 向 转动 , 选 项C 正确 ; 若 b 接电源 正极 、a 接 电源 负 极, 根据 左手 定则 , 圆盘 在安培 力作 用下 将沿与 图示 方向 相反 方向 转动, 选 项D 错 误 8 (20 14 广东 高考)如图 10 12 0 所 示, 上下 开 口、内 壁光 滑的 铜 管 P 和 塑料 管 Q 竖 直放置 ,小 磁块 先后 在两 管中从 相同 高度 处由 静止 释放, 并落 至底 部, 则小 磁块( ) 图 10 120 A 在P 和Q 中 都做 自由 落 体运动 B 在 两个 下落 过程 中的 机 械能都
12、 守恒 C 在P 中 的下 落时 间比 在 Q 中 的长 D 落 至底 部时 在 P 中的 速 度比 在Q 中 的大 C 小 磁块 下落 过程 中 , 在铜 管 P 中 产生 感应 电流 , 小 磁块 受到 向上 的磁 场 力, 不做 自 由落体 运动 , 而 在塑 料管Q 中只 受到 重力 , 在Q 中 做 自由落 体运 动, 故选 项 A 错误; 根据 功 能关系 知, 在P 中下 落时 , 小 磁 块机 械能 减少 , 在Q 中下 落时 , 小 磁块 机械 能 守恒, 故选 项 B 错误 ; 在P 中加 速度 较 小, 在 P 中下 落时 间较 长 , 选 项C 正确 ; 由于 在P 中
13、下落 时要 克服 磁场力 做功 , 机 械能 有损 失, 故 知, 落 至底 部时 在 P 中的速 度比 在Q 中的 小, 选项 D 错误 B 级 名校必刷题 9 如图 10 12 1 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 5 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( ) 图 10 121 A 金 属环B 的 面积 有扩 大 的趋势 ,丝 线受
14、 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 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 10 如 图 10 12 2 所 示, 导线框abcd 与直 导线 几乎 在同一 平面 内, 直导 线中 通有恒 定
15、电流I ,当 导线 框由 左向 右匀速 通过 直导 线时 ,线 框中感 应电 流的 方向 是( ) 【导学 号:92492366 】 图 10 122 A 先abcd ,后dcba ,再abcd B 始 终dcba C 先dcba ,后abcd ,再dcba D 先abcd ,后dcba C 由 安培 定则 得, 载有 恒 定电流 的直 导线 产生 的磁 场在导 线左 边的 方向 为垂 直纸面 向 外, 右 边的 磁场 方向 垂直 向里, 当线 圈向 导线 靠近 时, 则 穿过 线圈 的磁 通量 变大, 根据 楞次 定律可知 :感 应电流 方向 为 dcba ;当 线圈越 过导线 时到线圈 中
16、心 轴与导 线重 合,穿过 线圈 的磁通量 变小 ,则感 应电 流方向 为 abcd ;当 继续向 右运动 时 ,穿 过线圈 的磁 通量变大 ,由 楞次定律 可知 ,感应 电流 方向为 abcd ;当远 离导线 时,由楞 次定 律可知 ,感 应电流方 向为 dcba,故 C 正确 11 如 图 10 12 3 所 示, 磁场垂 直于 纸面 , 磁 感应 强度在 竖直 方向 均匀 分布 , 水平 方向 非均匀 分布 一 铜制 圆环 用丝线 悬挂 于O 点, 将圆 环拉至 位 置 a 后 无初 速释 放, 在 圆环 从 a 6 摆向b 的过 程中( ) 图 10 123 A 感 应电 流方 向先
17、逆时 针 后顺时 针 B 感 应电 流的 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 D 圆 环从 位置a 无 初速 释放 , 在 到达 磁 场 分界 线 之前 , 穿 过圆 环向 里的 磁 感线条 数增 加, 根 据楞 次定 律可 知, 圆环内 感应 电流 的方 向为 逆时针 , 圆 环经 过磁 场分 界线之 时, 穿过 圆环向 里的 磁感 线条 数减 少, 根据 楞次 定律可 知 , 圆环内 感应 电流 的方 向为 顺时针 ; 圆环 通 过磁场 分界 线之 后, 穿过 圆环向 外的 磁感 线条 数减 少, 根据 楞次 定
18、律可 知 , 圆环内 感应 电流 的方向 为逆 时针 ; 因 磁场 在竖直 方向 分布 均匀 , 圆 环所受 竖直 方向 的安 培力 平衡 , 故 总的 安 培力沿 水平 方向 综 上所 述,正 确选 项 为D. 12 如 图 10 12 4 所 示, 导轨间 的磁 场方 向垂 直于 纸面向 里, 当导 线 MN 在导 轨上向 右 加速滑 动时 ,正 对电 磁 铁A 的圆 形金 属环B 中( ) 【导学 号:92492367 】 图 10 124 A 有 感应 电流 ,且B 被A 吸引 B 无 感应 电流 C 可 能有 ,也 可能 没有 感 应电流 D 有 感应 电流 ,且B 被A 排斥 D
19、MN 向右 加速 滑动 ,根 据右手 定则 ,MN 中 的电 流 方向 从 NM, 且大 小在 逐 渐变大 , 根据安 培定 则知 , 电磁 铁A 的左 端为N 极 , 且磁 感 应强度 逐渐 增强 , 根据 楞 次定律 知 ,B 环 中的感 应电 流产 生的 内部 磁场方 向向 右,B 被A 排 斥 故 D 正 确 13 ( 多选) 如图 101 25 是创意 物理 实验 设计 作品 小熊 荡秋 千 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
20、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( ) 7 图 10 125 A P 向右 摆动 的过 程中 ,P 中的 电流 方向 为顺 时针 方向( 从右 向左 看) B P 向右 摆动 的过 程中 ,Q 也会 向右 摆动 C P 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 AB P 向 右摆 动的 过程 中 ,线圈 P 平面 内从 右往 左 的磁通 量减 小, 根据 楞次 定律可 以 得出电 流方 向为 顺时 针方 向, 所 以 A 项正 确; 根 据 P 中产生 的感 应电 流方 向流
21、过 Q 线 圈也 是 顺时针 , 根据 左手 定则 判 断 Q 下 边受 安培 力向 右摆 动, 所以B 项 正确 ,C 项错 误; 若用 手左 右摆 动Q, 线圈Q 的 下边 切 割磁感 线会 产生 感应 电流 , 线圈P 中 会有 感应 电流 通过, 在磁 场 中会受 到安 培力 ,所 以 D 项错误 14 如图 1 01 26 所 示 , 质量 为m 的 金属 圆环 用绝 缘细线 悬挂 起来 , 金 属圆 环有一 半处 于边界 水平 且与 环面 垂直 的匀强 磁场 中 , 从某 时刻 开始 , 磁 感应 强度均 匀减 小, 则在 磁感 应 强度均 匀减 小的 过程 中, 关于细 线拉 力
22、的 大小 ,下 列说法 中正 确的 是( ) 图 10 126 A 大 于圆 环重 力 mg ,并 逐渐减 小 B 始 终等 于圆 环重 力 mg C 小 于圆 环重 力 mg ,并 保持恒 定 D 大 于圆 环重 力 mg ,并 保持恒 定 A 磁 感应 强度 减小 , 磁 通量减 小 , 线 圈中 产生 顺 时针方 向的 电流 , 根据 左 手定则 , 线 圈受到 向下 的安 培力 , 磁 感应强 度均 匀减 小, 线圈 中产生 大小 不变 的电 流, 但因为 磁感 应 强 度B 在 减小 , 所 以安 培力 F BIl 也在 减小; 由T mg F 安 可知 细线的 拉力 大于 圆环的
23、重力 , 并且逐 渐减 小, 选 项A 正 确 15 (多选) 图 10 127 中T 是绕有 两组 线圈 的闭 合铁 芯, 线圈 的绕 向如 图 1 01 27 所 示, D 是 理想 的二 极管, 金属 棒 ab 可 在两 条平 行的 金 属导 轨 上沿 导轨 滑行 ,磁 场方向 垂直 纸面 8 向里 若电 流 计G 中 有电 流通过 , 则 ab 棒的 运动 可 能是( ) 【导学 号:92492368 】 图 10 127 A 向 左匀 速运 动 B向 右匀 速运 动 C 向 左匀 加速 运动 D向 右匀 减速 运动 CD 当电 流计中 有电 流通 过时, 说明左 边的 电流 是 从上
24、向 下流的 ,由 右手 螺 旋定则 可 得出此 感应 电流 的磁 场方 向为从 上向 下, 若 ab 匀速 运动, 右边 线圈 中产 生的 感应电 流是 恒 定的, 则左 边线 圈中 不会 产生感 应电 流, 所以A、B 错误 若 ab 向 右匀 减速 运 动, 右 边线 圈 中的电 流产 生的 磁通 量在 从下向 上减 小, 故穿 过左 边线圈 的磁 通量 在从 上向 下减小 , 该 线圈 中会产 生一 个从 上向 下的 磁场,D 正确 当 ab 向左 匀加速 运动 ,同 样会 在左 边的线 圈中 产 生一个 从上 向下 的磁 场, 故 C 正 确 16 ( 多选) (201 7 重庆 模
25、拟)如图 10 12 8 ,M 、N 为 两个有 一定 质量 的载 流超 导线圈 , M 放 置在 水平 桌面 上,N 悬 停于M 正 上方 若 重力 加 速度增 大, 使 得 N 向下 运 动,则 下列 说 法正确 的是( ) 图 10 128 A 线圈 M 和N 中的 电流 绕 行方向 相反 B 线 圈N 受到 的作 用力 减 小 C 线 圈M 中的 电流 增大 D 线 圈M 对桌 面正 压力 减 小 AC 根 据题 述情 境,M、N 两个线 圈相 互排 斥, 由同 向电流 相互 吸引 , 反 向电 流相互 排 斥, 可 知线 圈M 和N 中电 流绕行 方向 相反 , 选 项 A 正确 若重 力加 速度 增大 , 使得N 向 下运 动, 穿 过M 的磁 通量 增大 ,M 中 将产 生与N 中 电流 方 向相反 的感 应电 流, 使得 线圈 M 中的 电 流增大 ,二 者之 间的 排斥 力增大 ,线 圈N 受到 的作 用力增 大, 线 圈 M 对 桌面 的正压 力增 大 , 选项B 、D 错误 ,C 正确