适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习课时规范练33电磁感应现象楞次定律

课时规范练33电磁感应现象楞次定律基础对点练1.(楞次定律的应用)如图所示,长直导线中通有向右的电流I,线圈①与直导线垂直放置于其正下方,线圈②中心轴线与直导线重合,线圈③直径与直导线重合,线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I匀整增大的过程中()A.从左向右看,线圈①中产生顺时针方向的电流B.从左向右看,线圈②中产生逆时针方向的电流C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流2.(磁感应强度与磁通量)(2024山东模拟)磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极(N极或S极)的粒子,它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布,目前科学家还没有证明磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子,以其为球心画出两个球面1和2,如图所示,a点位于球面1上,b点位于球面2上,则下列说法正确的是()A.a点比b点的磁感应强度大B.a点比b点的磁感应强度小C.球面1比球面2的磁通量大D.球面1比球面2的磁通量小3.(电磁感应现象)在“探究影响感应电流方向的因素”试验中,用灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”和“拔出”磁体,使线圈中产生感应电流,记录试验过程中的相关信息,就可以分析得出感应电流方向遵循的规律。下图为某同学的部分试验记录,在图甲中,电流计指针向左偏转。以下说法正确的是()A.在图乙所示试验过程中,电流计指针应当向左偏转B.在图丙所示试验过程中,电流计指针应当向左偏转C.这组试验可以说明,感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关D.这组试验可以说明,感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向有关4.(电磁感应现象)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流,可接受的方法有()A.使通电螺线管中的电流发生变更B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动5.(楞次定律的理解和应用)两根相互垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上,两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上,两线圈的圆心到两导线的距离都相等。设两直导线中的电流相等,方向如图所示。若两直导线中的电流以相同的变更率匀整减小,下列说法正确的是()A.a中无感应电流,b中有顺时针方向的感应电流B.a中无感应电流,b中有逆时针方向的感应电流C.a中有顺时针方向的感应电流,b中无感应电流D.a中有逆时针方向的感应电流,b中无感应电流6.(楞次定律的理解及应用)右图为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向匀整增大的电流,则()A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变更7.(多选)(电磁感应中的图像分析)(2024山东德州模拟)如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连绵起伏地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变更磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是()A.0~1s内ab、cd导线相互排斥B.1~2s内ab、cd导线相互吸引C.2~3s内ab、cd导线相互排斥D.3~4s内ab、cd导线相互吸引8.(楞次定律的应用)(2024广东湛江期末)为了测量列车运行的速度和加速度大小,可接受如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(电流测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面磁场垂直于地面对里(如图乙),则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流方向为()A.始终顺时针方向B.始终逆时针方向C.先顺时针,再逆时针方向D.先逆时针,再顺时针方向9.(多选)(楞次定律的应用)(2024广东广州模拟)城市施工时,为了避开挖到铺设在地下的电线,须要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线,导线中通电流。现用一闭合的检测线圈来检测,俯视检测线圈,下列说法正确的是()A.若线圈静止在导线正上方,当导线中通过正弦式交变电流,线圈中会产生感应电流B.若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,检测线圈受到安培力与运动方向相反C.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针D.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,检测线圈所受安培力在水平方向的重量始终向北素养综合练10.航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通入直流时,靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去,假如在线圈左侧同一位置先后分别放置用铜和铝导线制成的形态完全相同的两个闭合导线环,且电阻率ρ铜<ρ铝,闭合开关S瞬间,下列推断正确的是()A.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.电池正负极调换后,导线环将不能向左弹射D.若将铜环放在线圈右侧,铜环将向左运动11.(2024广东茂名二模)市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示。在按下门铃按钮过程中,夹着永久磁体的铁块向下移动,变更了与“E”形铁芯接触的位置,使得通过线圈的磁场发生变更。松开门铃按钮后,弹簧可使之复位(与a、b连接的外电路未画出)。由此可推断()A.未按下按钮时,a、b两点间存在电势差B.按下按钮过程中,线圈中感应电流始终由b经线圈流向aC.按钮复位过程中,线圈中的磁通量始终减小D.按下按钮过程与松开复位过程中,a点的电势始终高于b点12.(多选)(2024广东韶关模拟)某同学设想的减小电梯坠落时造成损害的一种应急平安装置如图所示,在电梯轿厢底部安装永久强磁体,磁体N极朝上,电梯井道内壁上铺设若干金属线圈,线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合,从而减小对厢内人员的损害。当电梯轿厢坠落到图示位置时,下列说法正确的是()A.从上往下看,金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向B.从上往下看,金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向C.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用,A没有阻碍作用D.金属线圈B有收缩的趋势,A有扩张的趋势答案：1.D解析本题考查楞次定律的应用。穿过线圈①②③的磁通量始终为零,则在电流I匀整增大的过程中,线圈①②③中无感应电流产生,A、B、C错误;在电流I匀整增大的过程中,穿过线圈④的磁通量向里增加,依据楞次定律可知,正视线圈④中产生逆时针方向的电流,D正确。2.A解析由于磁感线的分布类似于点电荷的电场线分布,磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,A正确,B错误;结合点电荷的电场特点可知,从点电荷发出的电场线条数与到点电荷的距离无关,由于单一磁极的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布,可知穿过曲面a的磁通量与穿过曲面b的磁通量相等,C、D错误。3.D解析如题图甲所示,当磁体的N极向下运动时,依据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向上,由安培定则可知感应电流的方向螺旋向下,此时电流从下向上流过灵敏电流计,发觉灵敏电流计指针向左偏转,可知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向间的关系:电流从下向上流过灵敏电流计,灵敏电流计指针向左偏转,电流从上向下流过灵敏电流计,则灵敏电流计指针向右偏转;在题图乙所示试验过程中,磁体的S极向下运动时,穿过螺线管向上的磁通量增大,依据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向下,由安培定则可知感应电流的方向螺旋向上,此时电流从上向下流过灵敏电流计,灵敏电流计指针应当向右偏转,故A错误。在题图丙所示试验过程中,磁体的N极向上运动时,穿过螺线管向下的磁通量减小,依据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向下,由安培定则可知感应电流的方向螺旋向上,此时电流从上向下流过灵敏电流计,灵敏电流计指针应当向右偏转,故B错误。同理可知题图丁穿过螺线管向上的磁通量减小,依据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向上,由安培定则可知感应电流的方向螺旋向下,此时电流从下向上流过灵敏电流计,灵敏电流计指针应当向左偏转,所以这组试验可以说明,感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向、磁体运动的方向有关,而试验中线圈缠绕方向一样,所以不能探讨感应电流的磁场方向与线圈的绕向的关系,故C错误,D正确。4.D解析在A、B、C三种状况下,穿过线圈a的磁通量始终为零,因此不产生感应电流,故A、B、C错误;选项D中,当线圈绕垂直于MN的直径转动时,穿过线圈的磁通量发生变更,会产生感应电流,故D正确。5.B解析由安培定则可知通电导线产生的磁场方向,并依据叠加原理可知a所在区域的两个磁场方向相反,穿过a环的磁通量为0且保持不变,所以a中无感应电流;b所在区域两个磁场方向相同,合磁场不为零,当电流减小时,b中磁通量减小,依据楞次定律可知b中有逆时针方向的感应电流。故选B。6.D解析当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时,穿过右侧线圈的磁通量向右,且增大,依据楞次定律,右侧线圈中产生逆时针方向的电流,即使有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向照旧为逆时针,故A、C错误;通电线圈中存在顺时针方向匀整增大的电流,则通电线圈中的磁通量匀整增大,所以穿过右侧线圈中的磁通量匀整增大,则磁通量的变更率是定值,由法拉第电磁感应定律可知,接收线圈中的感应电流不变,故B错误;有金属片通过时,穿过金属片中的磁通量发生变更,金属片中也会产生感应电流,感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同,所以会将该空间中的磁场的变更减弱一些,引起接收线圈中的感应电流大小发生变更,故D正确。7.BC解析左侧事实上为等离子体发电机,将在ab中形成从a到b的电流,由题图乙可知,0~2s内线圈A中磁场匀整变更,依据楞次定律可知将形成从c到d的电流,同理2~4s形成从d到c的电流,且电流大小不变,故0~2s内电流同向,相互吸引,2~4s内电流反向,相互排斥,A、D错误,B、C正确。8.D解析磁场进入线圈时,穿过线圈的磁通量增大,依据楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直于纸面对外,依据安培定则可知感应电流方向为逆时针方向;磁场离开线圈时,穿过线圈的磁通量减小,依据楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直于纸面对里,依据安培定则可知感应电流方向为顺时针方向,故D正确,A、B、C错误。9.CD解析若线圈静止在导线正上方,当导线中通过正弦式交变电流,由对称性可知,通过线圈的磁通量为零,变更量为零,感应电流为零,故A错误。若线圈在恒定电流正上方由西向东运动时,穿过线圈的磁通量始终为零,不变更,所以感应电流为零,则安培力为零,故B错误。依据通电直导线四周的磁感线分布特点,检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中,穿过线圈的磁场有向下的重量,且磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向为先逆时针后顺时针;当检测线圈渐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的重量,磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,故C正确。依据楞次定律的“来拒去留”可知,当检测线圈靠近直导线时,则阻碍其靠近,因此安培力向北,当检测线圈远离直导线时,则阻碍其远离,因此安培力仍向北,故D正确。10.B解析由固定线圈的绕线方向和电流方向可以推断出螺线管的左端是N极,当闭合开关S瞬间,磁场增大,穿过左侧导线环的磁通量在增大,依据楞次定律,导线环中产生与原磁场方向相反的感应磁场,再由右手定则可以推断出左侧导线环中产生从左侧看顺时针方向的感应电流,选项A错误;由于电阻率ρ铜<ρ铝,则铜环的电阻要小一些,在感应电压相同的状况下,产生的感应电流大一些,故安培力也会大一些,选项B正确;当电池正负极调换后,固定线圈左端变成了S极,依据楞次定律可知,闭合开关,磁场增大,会产生排斥力,所以也可以向左弹射,选项C错误;同理,若将铜环放在线圈右侧,铜环与线圈间也会产生排斥力,所以铜环将向右运动,选项D错误,故选B。11.B解析未按下按钮时,依据题意可知线圈磁通量不变,所以a、b两点电势差为零,故A错误;按下按钮过程中,线圈中的磁场先向右减小,后向左增大,利用楞次定律可得感应电流方向从b点通过线圈流向a点,依据题意可知线圈是电源,而在电源内部电流方向由负极流向正极,所以线圈a点的电势比b点高;按钮复位