2023版高三一轮总复习物理（新教材新高考）课时分层作业27电磁感应现象楞次定律

1、 课时分层作业(二十七)1从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电。他使用如图所示的装置进行实验研究，但经过了10年都没发现“磁生电”。主要原因是()A励磁线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B励磁线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场C感应线圈B的匝数较少，产生的电流很小D励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场D砺磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，穿过线圈B的磁通量不发生变化，不产生感应电流，D正确。2一磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，有一面积为S的矩形线圈abcd按图中所示放置，平面abcd与竖直方向成角。将abcd绕ad轴转180角，则穿过线圈平面

2、的磁通量的变化量大小为()A0 B2BS C2BScos D2BSsin C初始时刻，平面abcd的有效面积为(与B垂直的竖直投影面积)Scos ，其磁通量为BScos 。将abcd绕ad轴转过180角时，其磁通量为BScos ，则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为|21|2BScos 。3(多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中()A送电线圈中电流产生的磁场呈周

3、期性变化B受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失AC由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A项正确，B项错误；根据变压器原理，原、副线圈通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递的，C项正确；手机与机座无须导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D项错误。4(多选)如图所示，光滑绝缘的水平面上固定有一通电直导线，一个金属圆环分别沿图示v1、v2、v3三个不同方向运动，下列说

4、法正确的有()A沿三个方向运动时，圆环中将产生顺时针方向的电流B当圆环沿v1方向运动时，圆环先减速运动后沿平行导线方向匀速运动C当圆环沿v1和v2方向运动时，圆环所受的安培力方向相同D圆环沿这三个方向运动，最终都将停止运动BC圆环沿与导线平行方向即沿v3方向运动时，穿过圆环的磁通量不变，圆环中无感应电流产生，圆环不会受到安培力，从而一直做匀速直线运动，A、D错误；当圆环沿v1方向运动时，穿过圆环的磁通量变化，圆环中产生感应电流，根据“来拒去留”可知，圆环受到的安培力垂直于导线方向指向导线，故圆环先减速运动，当垂直于导线方向的速度减为零后，圆环将沿平行导线方向匀速运动，穿过圆环的磁通量不变，圆环

5、中无感应电流产生，圆环不会受到安培力，B正确；当圆环沿v1和v2方向运动时，穿过圆环的磁通量变化，圆环中产生感应电流，根据“来拒去留”可知，圆环受到的安培力都垂直于导线方向指向导线，C正确。5如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中，实验时用导线连接铜盘的中心C，用导线通过滑片与铜盘的边线D连接且接触良好，如图乙所示。若用外力转动手柄使铜盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势，则下列说法正确的是()甲乙A如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化B如图甲所示，因为铜盘转动过程中

6、穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势C如图乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自下而上D如图乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下C铜盘盘面可看作由无数个沿半径方向的铜棒组成，外力转动手柄使得铜盘转动时铜棒切割磁感线，所以铜盘上产生感应电动势，A、B错误；若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为由C到D(电源内部)，D端是电源的正极，所以通过R的电流自下而上，C正确，D错误。6某探究小组模拟法拉第在1831年发现“磁生电”现象的实验。如图所示，他们把两个线圈绕在同一个软铁环上，

7、线圈A和电池、滑动变阻器连接，线圈B用导线、开关连通，导线下面平行放置一个小磁针，开始时开关闭合。下列关于实验现象的说法正确的是()A用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C断开开关S瞬间，小磁针会偏转D匀速移动滑动变阻器的滑片，小磁针会偏转D根据电磁感应现象的产生条件可知，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流，因此无论线圈B匝数多少，电源中电池多少，都不能在线圈B中产生感应电流，小磁针不偏转，A、B两项错误；开关S在线圈B的回路中，断开开关，线圈B不会有感应电流，小磁针不偏转，C项错误；移动滑动变阻器的

8、滑片，线圈A中的电流变化，线圈B上有感应电流，小磁针偏转，D项正确。7通常磁性合金能够通过加热的方式减弱磁性，从而使它周围的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形磁性合金材料下方，现对合金材料进行加热，下列说法正确的是()A线圈中的感应电流产生的磁场的磁感应强度方向一定向上B线圈中将一定产生顺时针方向的电流C线圈有扩张的趋势D线圈有收缩的趋势C题目中原磁场方向(磁性合金材料产生磁场方向)未知，故无法判断感应电流的方向；现对合金材料进行加热，合金材料磁性减弱，穿过圆形线圈的磁通量减小，根据楞次定律推论可知，线圈将有扩张趋势以阻碍磁通量的减小。8某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了如

9、下探究性实验：将闭合线圈按图所示方式放在电子秤上，线圈正上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是()A将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0B将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于m0C将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿顺时针方向(俯视)C将条形磁铁插向线圈或从线圈中抽出的过程中，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插向线圈(无论

10、是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，故A、B错误；根据楞次定律和安培定则可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视)，故C正确，D错误。9(多选)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，且电阻率铜铝。闭合开关S的瞬间()A从左侧看环中感应电流

11、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AB线圈中电流为右侧流入，线圈内部磁场方向向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律及安培定则可知，环中感应电流方向由左侧看为顺时针方向，A项正确；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，B项正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律推论可得，环将向右运动，C项错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹射，D项错误。10(多选)(2021山东寿光市月考T9)如图甲所示，abcd区域有垂直于平面的磁场，磁场变化规律如图乙所示，

12、设垂直abcd面向里的磁场方向为正方向，金属线圈M与导线abcd连接成闭合电路，N为独立的金属小圆环，N环套在穿过M线圈的铁芯上，下列说法正确的是()甲乙A0t0时间内闭合电路中有abcda方向的电流Bt02t0时间内闭合电路abcd中有大小恒定方向不变的感应电流C0t0时间内N环内有自右向左看顺时针方向的电流D2t03t0时间内N环向右运动AB由题图乙可以看出，0t0时间内磁感应强度正向增大，回路的磁通量向里增大，根据楞次定律，回路中要产生垂直纸面向外的磁场，则感应电流为逆时针，即有abcda方向的电流，故A正确；t02t0时间内，题图乙中图线的斜率不变，则磁通量的变化率不变，回路产生的感应

13、电动势不变，感应电流的方向为顺时针且不变，故B正确；0t0和2t03t0时间内，Bt图线的斜率都不变，回路abcd中的感应电流方向不变，大小也恒定，所以回路金属线圈产生的磁场大小方向都不发生变化，则N环中磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，也不会受到安培力而运动，故C、D错误。11电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A从a到b，上极板带正电B从a到b，下极板带正电C从b到a，上极板带正电D从b到a，下极板带正电D由题图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁

14、铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手螺旋定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C三项错误，D项正确。12(多选)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)固定一根与导线框平面平行，并与导线框底边BC平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()A导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCAACBAB导线框内的磁通量为零时，感应电流却不为零C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动AB根据安

15、培定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下落过程中，导线框内磁通量先垂直于纸面向外且逐渐增大，当BC边与导线处于同一水平面时，达到最大，再向下运动，导线框内磁通量垂直于纸面向外且逐渐减小至零，然后随着导线框的下落，导线框内磁通量垂直于纸面向里且逐渐增大，当到达某一位置时，达到最大，继续下落时，导线框内磁通量垂直于纸面向里且逐渐减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向先向里，再向外，最后向里，再由安培定则可知导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCAACBA，A项正确；导线框在下落过程中，穿过导线框的磁通量时刻都

16、在变化，当导线框内的磁通量为零时，仍有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B项正确；根据楞次定律的推论，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，大小不为零，导线框不做自由落体运动，C、D两项错误。13(多选)如图1所示，水平地面上边长为L的正方形ABCD区域埋有与地面平行的金属管线。为探测金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈P(穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场)在地面探测，如图2所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈P在直线BD上的不同位置保持静止时(线圈平面与地面平行)，线圈中没有感应电流。将线圈P静置于A处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线AC成37角且保持静止时，线圈中感应电流消失。下列说法正确的是(已知sin 370.6，cos 370.8)()图1图2A金属管线沿AC走向B图2中的电源为电压恒定并且较大的直流电源C金属管线的埋覆深度为eq f(2r(2),3)LD线圈P在A处，当它与地面的夹角为53时，P中的感应电流可能最大CD由题意可知，线圈P在直线BD上的不同位置保持静止时(线