高考物理一轮复习 课时作业30 电磁感应现象 楞次定律（含解析）-人教版高三物理试题

课时作业(三十)电磁感应现象楞次定律[双基巩固练]1．(多选)下列情况能产生感应电流的是()丙A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时BD[A中导体AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A错误；B中条形磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流产生，故选项B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中的磁通量变化，线圈中产生感应电流，故选项D正确．]2．(2019·云南曲靖一中质检)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是()A．电磁感应现象是洛伦兹最先发现的B．电动机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能C．楞次最先发现了电流的磁效应D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果D[电磁感应现象是法拉第最先发现的，选项A错误；发电机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能的，选项B错误；奥斯特最先发现了电流的磁效应，选项C错误；电磁感应现象是闭合电路中产生了电流，是其他形式的能转化为电能，楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，感应电流的磁场总要阻碍引起它的磁通量的变化，感应电流具有的以及消耗的能，必须从引起磁通量变化的外界获取，要在回路中维持一定的感应电流，外界必须消耗一定的能量，选项D正确．]3．(2019·上海普陀区一模)某教室墙上有一朝南的钢窗，当把钢窗左侧向外推开时，下列说法正确的是()A．穿过窗框的地磁场的磁通量变大B．穿过窗框的地磁场的磁通量不变C．从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是逆时针D．从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是顺时针C[如图，地磁场由南向北，当朝南的钢窗向外推开时，钢窗平面与磁场平行时，没有磁感线穿过钢窗平面，穿过钢窗平面的磁通量为0.根据楞次定律，穿过窗框平面的磁通量减小，从推窗人的角度看，窗框中产生的感应电流的方向为逆时针．故选项C正确，A、B、D错误．]4．(2017·江苏卷·1)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1A[根据Φ＝BS，S为有磁场的与磁场垂直的有效面积，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，选项A正确．]5．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)A[感应电流产生的条件：①闭合回路；②穿过闭合回路的磁通量发生变化．根据磁通量的公式Φ＝BScosθ，ab向右运动，S增大，同时使θ减小，磁通量增大，一定能产生感应电流，故A正确；磁感应强度B减小，θ角同时也减小，不能确定磁通量是否变化，故B错误；ab向左运动，S减小，同时增大磁感应强度B，不能确定磁通量是否变化，故C错误；ab向右运动，S增大，同时增大磁感应强度B和θ角，不能确定磁通量是否变化，故D错误．]6．(人教版选修3－2P14第6题改编)(多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流答案BD7．如图所示，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表面绝缘的闭合铜环，螺线管与电源、电键组成电路，不计铜环与铁芯之间的摩擦阻力，下列说法正确的是()A．闭合电键，螺线管右端为N极B．闭合电键瞬间，铜环会向右运动C．闭合电键瞬间，铜环会向左运动D．闭合电键瞬间，铜环仍保持不动答案B8．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内，当AB中通以向上的电流并增大时()A．线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向AB运动B．线圈中产生逆时针方向的电流，线圈离开AB运动C．线圈中产生顺时针方向的电流，线圈向AB运动D．线圈中产生顺时针方向的电流，线圈离开AB运动B[根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流增大，穿过线框磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向．根据左手定则可知导线框受安培力指向线框内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小，此线圈离开AB直导线，故A、C、D错误，B正确．]9．(多选)如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力．则有()A．由此可知d电势高于c电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的磁场力BD[cd导线受到向下的磁场力，根据左手定则可判定电流方向从c流向d；所以d电势低于c电势，选项A错误．导体棒ab中感应电流方向为b流向a，根据右手定则可判定，磁场方向竖直向上，即下面为N极，Ⅰ是S极，选项B正确，C错误．当cd棒向下运动时，根据右手定则可判定感应电流方向从d到c，经过ab的方向为a到b，根据左手定则判定，安培力方向水平向左，选项D正确．]10．(多选)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()A．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BC[方法一：画出A中电流产生的磁场，由于A中电流增大，故穿过B的合磁通量垂直纸面向外且增大；由楞次定律可知B中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，最后由安培定则可判断B中感应电流的方向是顺时针，B正确；由左手定则判断B所受安培力方向沿半径向外，有扩张的趋势，但不会转动．A错误、C正确．因安培力沿水平方向，B环对桌面的压力不变，D错误．方法二：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．][能力提升练]11．(2019·广西防城港模拟)(多选)如图所示，M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上，现让橡胶盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正确的是()A．铝环N有沿逆时针方向的感应电流B．铝环N有扩大的趋势C．橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下D．橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上AD[依据楞次定律可知，穿过环N的磁通量向下且增大，因此环N有沿逆时针方向的感应电流，故A正确；橡胶盘M由静止开始绕其轴线O1O2按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，又因为橡胶圆盘带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过环N的磁通量向下且增大，根据楞次定律知环N的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上，故D正确，B、C错误．]12．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()A．B中始终没有感应电流B．B中有顺时针方向的感应电流C．B中有逆时针方向的感应电流D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向B[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，故B选项正确．]13．(2016·上海卷)(多选)如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时()A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流AD[据题意，在t1～t2时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加，则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流，该电流激发出增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势，故选项A正确；在t2～t3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定电流，该电流激发出稳定磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，故选项B、C错误；在t3～t4时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流，该电流激发出向内减小的磁场，故圆环内产生顺时针方向电流，选项D正确．]14．(2019·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面成θ＝45°角．ab、cd为金属棒，ad、bc为细金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平面，cd段金属棒的质量为m，通过回路的磁通量为Φ，重力加速度为g，则cd棒中的电流大小和方向为()A．eq\f(mgL,Φ)，方向从c到d B．eq