高中物理人教版2第四章电磁感应 第4章第3节

第四章第三节基础夯实一、选择题(单选题)1．关于感应电流，下列说法正确的是eq\x(导学号09152043)(C)A．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。2．下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是eq\x(导学号09152044)(A)解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定A中ab中电流由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正确。3．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eq\x(导学号09152045)(D)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：甲中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍线圈下落，a<g。乙、丙线圈没有感应电流产生，做自由落体运动，a＝g，故选项D正确。4．(湖北襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2023～2023学年高二下学期期中联考)如图甲所示，长直导线与闭合金属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～eq\f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq\f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是eq\x(导学号09152046)(C)A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析：在eq\f(T,2)～T时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，所以C正确。5.(海南省国兴中学2023～2023学年高二上学期期中)如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)eq\x(导学号09152047)(B)A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解析：由图可知，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向与图示方向相同；由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则线圈与磁铁相互排斥，故B正确。二、非选择题6.如图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户，窗高为1.2m，宽0.75m，边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5×10－5T，则穿过该窗框平面的磁通量为×10－5Wb；当把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时，窗框中的感应电流方向是逆时针。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)eq\x(导学号09152048)解析：Φ＝BS＝5×10－5××＝×10－5Wb由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时，钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。7．(山东潍坊市2023～2023学年高二上学期期中)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。eq\x(导学号09152049)(1)将条形磁铁的N极向下从线圈的上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为顺时针(选填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)。解析：(1)条形磁铁的N极向下从线圈的上方竖直插入L时，线圈中的磁场向下且增强，感应电流的磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据安培定则可知线圈为顺时针绕向(俯视)。(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离L时，线圈中的磁场向上且减弱，感应电流的磁场向上，感应电流从电流计右端流入，根据安培定则可知线圈为逆时针绕向(俯视)。8．如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。eq\x(导学号09152050)(1)开关S闭合时。(2)开关S闭合后。(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强。(4)开关S断开时。答案：(1)垂直纸面向外(2)不偏转(3)垂直纸面向外(4)垂直纸面向里解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。(3)此种情况同(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)1．(吉林松原市扶余一中2023～2023学年高二上学期期末)如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动的过程中，线圈ab将eq\x(导学号09152051)(C)A．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向B．顺时针转动C．逆时针转动D．静止不动解析：当滑动变阻器的滑片P自右向左滑动时，引起线圈电流减小，通电螺线管穿过线框的磁场强度减小，引起闭合矩形线框的磁通量减小，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。线框所在位置的磁场方向大致是水平的，要阻碍引起感应电流的磁通量的减小，所以线框逆时针转动，故选C。2．(北京师大附中2023～2023学年高二下学期期中)如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整个受力为eq\x(导学号09152052)(A)A．受力向右 B．受力向左C．受力向上 D．受力为零解析：金属线框放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况，当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框将向磁通量减小方向运动，即向右移动，故A正确，BCD错误，故选A。3．如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中eq\x(导学号09152053)(C)A．感应电流方向是b→aB．感应电流方向是a→bC．感应电流方向先是b→a，后是a→bD．感应电流方向先是a→b，后是b→a解析：在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断C选项正确。4．(湖南邵阳市洞口一中2023～2023学年高二上学期期末)相距较近的a、b线圈，要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有eq\x(导学号09152054)(AD)A．闭合K瞬间B．K闭合后把R的滑动片向右移动C．闭合K后把a中铁芯从左边抽出D．闭合K后把b向a靠近解析：闭合电键，b中的磁场从无到有，根据楞次定律，b中的感应电流方向与图示相同，故A正确；闭合电键K后，把R的滑片右移，b中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，b中的感应电流方向与图示相反，故B错误；闭合电键K后，将a中的铁芯从左边抽出，b中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，b中的感应电流方向与图示相反，故C错误；闭合电键，将b靠近b，b中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，b中的感应电流方向与图示相同，故D正确。5．(湖北宜昌市长阳一中2023～2023学年高二上学期期末)如图，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。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是eq\x(导学号09152055)(BD)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的磁通量变大C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大解析：当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量变大，所以B正确；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，A错误。线圈a应有收缩的趋势，C错误；将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，所以D正确，故选BD。6．(晋江市平山中学2023～2023学年高二下学期期中)如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间，关于两铜环的运动情况下列说法错误的是eq\x(导学号09152056)(BCD)A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断解析：当电路接通瞬间，穿过线圈的磁通量在增加，使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反，即受到线圈磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，选项A正确，B、C、D错误。二、非选择题7．(1)如图所示，左图给出了用连接电阻器的导线自由端试触电流表“－”接线柱时电流表指针的偏转情况；右图是用这个电流表研究电磁感应现象所用的器材，其中带铁芯的线圈A、线圈B的绕线情况在图中已画出，请用笔画线代替导线将没有完成的电路补完整，使变阻器触头向右滑动，电流表指针向左偏。eq\x(导学号09152057)(2)按你所连接的电路，指出能使电流表指针向右偏转的两种方法：将变阻器触头向左滑动；闭合开关的瞬间。答案：(1)如图所示8.如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框