2025高考物理复习电磁感应现象楞次定律课件教案练习题_第1页
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文档简介

第十一章电磁感应三年考情楞次定律2023·海南卷·T6、2022·北京卷·T11

法拉第电磁感应定律及应用2023·全国甲卷·T21、2023·全国乙卷·T17、2023·山东卷·T12、2023·新课标卷·T26、2023·河北卷·T5、2023·北京卷·T19、2023·湖北卷·T5、2023·湖南卷·T14、2023·江苏卷·T8、2023·辽宁卷·T10、2023·浙江6月选考·T19、2023·重庆卷·T7、2022·全国甲卷·T16、2022·全国甲卷·T20、2022·全国乙卷·T24、2022·湖北卷·T15、2022·江苏卷·T5、2022·辽宁卷·T15、2022·河北卷·T5、2022·山东卷·T12、2022·广东卷·T10、2022·湖南卷·T10、2022·浙江1月选考·T13、2022·浙江1月选考·T21、2022·浙江6月选考·T21、2022·重庆卷·T13、2021·全国甲卷·T21、2021·辽宁卷·T9电磁感应图像问题2022·河北卷·T8命题规律目标定位本章主要考查楞次定律、法拉第电磁感应定律,常结合动力学、能量、动量、电路等综合命题。常见杆轨模型、线框模型等,实际应用模型有:磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁弹射、电磁阻尼、电磁制动等。第1讲电磁感应现象楞次定律课标要求1.了解电磁感应现象的发现过程,体会科学探索中科学思想和科

学态度的重要作用。2.通过实验了解产生感应电流的条件。3.通过实验,探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。考点一电磁感应现象的理解和判断考点二感应电流方向的判断考点三楞次定律的推广内容索引聚焦学科素养课时测评考点四“三定则、一定律”的应用考点一电磁感应现象的理解和判断1.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向______的平面,其面积S与磁感应强度B的______叫作穿过这个面积的磁通量。(2)公式:Φ=___,S为垂直磁场的__________。(3)矢标性:磁通量为标量。(4)物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的________条数的多少。(5)磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。知识梳理垂直乘积BS投影面积磁感线2.电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的________发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。(2)感应电流产生的条件:穿过______回路的________发生变化。(3)实质:电磁感应现象的实质是产生____________:①如果电路闭合,则有感应电流;②如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。磁通量闭合磁通量感应电动势自主训练1磁通量及磁通量的变化的理解(多选)如图所示,矩形线圈abcd位于纸面内,面积为S,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上,匀强磁场的磁感应强度为B。若线圈绕OO′轴从图示位置开始转动,下列说法正确的是A.此时穿过线圈的磁通量为B.当线圈转动60°时的磁通量为C.当线圈转动90°时的磁通量为0D.当线圈转动180°的过程中,磁通量的变化量为0√√题图所示位置时穿过线圈的磁通量为Φ1=

,A错误;当线圈转动60°时的磁通量为Φ2=

,B正确;当线圈转动90°时的磁通量为0,C正确;当线圈转动180°的过程中,磁通量的变化量ΔΦ=

=-BS,D错误。故选BC。易错提醒1.磁通量是通过某一平面磁场的多少,与线圈匝数N无关。2.磁通量是有向标量,当磁场从另一个面通过线圈时,磁通量反向。自主训练2感应电流有无的判断(多选)在下列各图所描述的物理情境中,能产生感应电流的是A.甲图中条形磁体插入螺线管中静止不动时B.乙图中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中C.丙图中闭合开关瞬间D.丁图中导体棒AB在磁场中上下运动时√√题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时,螺线管内磁通量保持不变,无感应电流,A错误;题图乙中无论滑动变阻器滑片怎么移动,线圈b内的电流都会变化,则线圈b产生的磁场都会变化,导致线圈a中的磁通量变化,线圈a中会产生感应电流,B正确;题图丙中闭合开关会使螺线管B的磁通量发生变化,螺线管B中会产生感应电流,C正确;当导体棒的运动方向与磁场平行时,导体棒不切割磁感线,无感应电流,D错误。故选BC。判断是否产生感应电流的流程1.确定研究的回路。2.弄清楚回路内的磁场分布,并确定穿过该回路的磁通量Φ。3.Φ不变→无感应电流归纳提升Φ变化→回路不闭合,无感应电流,但有感应电动势回路闭合,有感应电动势和感应电流返回考点二感应电流方向的判断1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______引起感应电流的________的变化。(2)适用范围:一切电磁感应现象。2.右手定则(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让________从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指所指的方向就是__________的方向。(2)适用情况:判断部分导体____________时感应电流的方向。知识梳理阻碍磁通量磁感线导线运动感应电流切割磁感线(2023·海南高考·改编)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流。判断下列说法的正误:(1)线圈1、2产生的磁场方向竖直向上。 (

)(2)汽车进入线圈1的过程中感应电流的磁场向下。 (

)(3)汽车进入线圈1的过程产生感应电流的方向为abcd。 (

)(4)根据右手定则,汽车进入线圈1时,bc边中电流方向由c→b。 (

)高考情境链接×××√1.楞次定律中“阻碍”的含义核心突破2.判断感应电流方向的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线,判断时应注意掌心、四指、拇指的方向。考向1应用楞次定律判断感应电流的方向

如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,从上往下看,线圈1始终有逆时针方向的恒定电流,另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛,重力加速度为g,在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中A.从上往下看,线圈2始终有顺时针方向的感应电流B.从上往下看,线圈2始终有逆时针方向的感应电流C.从上往下看,线圈2在1正下方有顺时针方向的感应电流,在1正上方有逆时针方向的感应电流D.从上往下看,线圈2在1正下方有逆时针方向的感应电流,在1正上方有顺时针方向的感应电流例1 √从上往下看,穿过2的磁通量先向上增加,后向上减少,所以产生的感应电流方向先顺时针,后逆时针,A、B、D错误,C正确。考向2应用右手定则判断感应电流的方向

下列图中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境,导体ab上的感应电流方向为a→b的是√例2 ab棒顺时针转动,运用右手定则时,磁感线穿过手心,拇指指向顺时针方向,则知导体ab上的感应电流方向为a→b,故A正确;ab棒向纸外运动,运用右手定则时,磁感线穿过手心,拇指指向纸外,则知ab棒上的感应电流方向为b→a,故B错误;导体框向右运动,ad边切割磁感线,由右手定则可知,导体ab上的感应电流方向为b→a,故C错误;ab棒沿导轨向下运动,由右手定则可知,导体ab上的感应电流方向为b→a,故D错误。对点练.如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直,金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向√金属杆PQ突然向右运动,由右手定则可知,PQRS中有沿逆时针方向的感应电流,由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,则穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小,由楞次定律可知,T中有沿顺时针方向的感应电流,故D正确。返回考点三楞次定律的推广楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境,常见以下四种具体推论:推论图例说明阻碍原磁通量变化——“增反减同”甲图:磁铁靠近,B感、B原反向,二者相斥;乙图:磁铁远离,B感、B原同向,二者相吸阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”(注意:只适用于单方向的磁通量)

丙图:P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁铁下移,回路面积应减小,a、b靠近丁图:B减小,线圈扩张推论图例说明阻碍原电流的变化——“增反减同”(自感现象)戊图:若A、B两灯规格相同:合上S,B灯先亮,A灯逐渐变亮;再断开S,两灯逐渐熄灭以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化考向1阻碍原磁通量变化——“增反减同”(多选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大例3√√若A带正电,顺时针转动产生顺时针方向的电流,A内磁场方向垂直纸面向里,当转速增大时,穿过B的磁通量增加,根据楞次定律(增反减同)可知B中产生逆时针方向的感应电流,A错误,B正确;

若A带负电,顺时针转动产生逆时针方向的电流,A内磁场方向垂直纸面向外,当转速减小时,穿过B的磁通量减少,根据楞次定律(增反减同)可知B中产生逆时针方向的感应电流,C正确,D错误。考向2阻碍相对运动——“来拒去留”(多选)(2023·浙江湖州、衢州、丽水联考)中国科学院科普云平台的格致论道栏目中,罗会仟老师演示了用超导线圈悬浮一个强磁铁的实验,如图所示,此时强磁铁N极朝上。当快速将磁铁从图示位置向下拔出,则A.俯视超导线圈,其电流的方向为顺时针B.俯视超导线圈,其电流的方向为逆时针C.将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈,线圈受引力D.将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈,线圈受斥力例4√√根据楞次定律可知,当快速将磁铁从题图示位置向下拔出时,线圈的磁通量减小,又此时强磁铁N极朝上,故俯视超导线圈,其电流的方向为逆时针,故A错误,B正确;将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈时,根据楞次定律可知,线圈受斥力,故C错误,D正确。考向3使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”

如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在线圈a的右上方固定一竖直螺线管b,螺线管与电源和滑动变阻器串联。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动(线圈a始终静止),下列说法正确的是A.线圈a有缩小的趋势B.线圈a对水平桌面的压力将减小C.线圈a受到水平向右的静摩擦力D.俯视线圈a,其将产生逆时针方向的感应电流例5√将滑动变阻器的滑片P向上滑动时,其接入电路的电阻增大,通过螺线管b的电流减小,产生的磁场减弱,穿过线圈a的磁通量减小,根据楞次定律可知,俯视线圈a时,其产生顺时针方向的感应电流,根据“增缩减扩”可知,线圈a应有扩张的趋势,同时有靠近线圈b的趋势,所以线圈a受到斜向右上方的安培力,即线圈a对水平桌面的压力将减小,同时受到水平向左的静摩擦力,故B正确,A、C、D错误。故选B。返回考点四“三定则、一定律”的应用定则或定律适用的现象因果关系安培定则电流的磁效应——电流、运动电荷产生磁场因电生磁左手定则(1)安培力——磁场对电流的作用力(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力因电受力右手定则导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象因动生电楞次定律闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象因磁生电(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中,当PQ在一外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是A.向右做加速运动 B.向左做加速运动C.向右做减速运动 D.向左做减速运动例6√√MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为MN处的磁场垂直纸面向里,由左手定则可知,MN中的感应电流方向为M→N,由安培定则可知,L1中感应电流的磁场方向向上,由楞次定律可知,L2中磁场方向向上减弱或L2中磁场方向向下增强。若L2中磁场方向向上减弱,则由安培定则可知,PQ中电流方向为Q→P且减小,由右手定则可知,PQ向右做减速运动;若L2中磁场方向向下增强,则由安培定则可知,PQ中电流方向为P→Q且增大,由右手定则可知,PQ向左做加速运动。故选BC。对点练1.(多选)如图所示,两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间,导轨两端a、b断开,金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S,下列判断正确的是A.电磁铁两磁极之间的磁场方向向下B.若给金属杆向左的初速度,则a点电势高于b点C.若a、b间接导线,向下移动滑片P,则金属杆向左运动D.若a、b间接直流电源,a接正极、b接负极,则金属杆向左运动√√闭合开关S,根据安培定则可知,电磁铁两磁极之间的磁场方向向下,故A正确;根据右手定则可知,若给金属杆向左的初速度,则a点电势低于b点,故B错误;若a、b间接导线,向下移动滑片P,则螺线管中的电流变大,磁场增强,由于穿过闭合回路的磁通量增加,由楞次定律可知,金属杆向左运动,故C正确;若a、b间接直流电源,a接正极、b接负极,由左手定则可知,金属杆向右运动,故D错误。对点练2.如图所示,一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中,导轨电阻不计,与大螺线管M相接,在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N,N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷),且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时,圆盘N能沿箭头方向逆时针转动,则导体棒ab的运动情况是A.导体棒ab向右做匀速运动B.导体棒ab向右做加速运动C.导体棒ab向左做匀加速运动D.导体棒ab向左做变加速运动√若导体棒ab向右运动,根据右手定则可知感应电流由b到a,M中的磁场向外,与产生感应电场的磁场方向相反,可知必然是增强的,则ab必然加速运动,故A错误,B正确;若导体棒ab向左运动,根据右手定则可知感应电流由a到b,M中的磁场向里,与产生感应电场的磁场方向相同,可知必然是减弱的,则ab必然减速运动,故C、D错误。故选B。返回聚焦学科素养

生活中的电磁感应现象在生活、生产、科技中有关电磁感应现象的实例很多,如门磁系统、汽车自动控制刹车系统、测速“电子眼”、电梯坠落的应急安全装置等,解答这类问题时,要根据实际情境,应用感应电流的产生条件、楞次定律或右手定则等有关知识分析即可。应用1.[门磁系统](2023·广东广州二模)如图所示的门磁系统,强磁棒固定在门框上,线圈和发射系统固定在房门上,当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大,当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时,自动触发后面的信号发射系统,远程向后台发出报警信号,下列说法中正确的是A.只有当房门向外打开的过程中,门磁系统才会发生报警B.此种门磁系统装在左右移动的滑门上也会起作用C.房门不动时,线圈中会产生恒定的电流D.将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后不能起到报警的作用√房门向内关闭或向外打开的过程中,磁通量都会发生变化,都有感应电流产生,都会发生报警,A错误;此种门磁系统装在左右移动的滑门上,当房门远离或靠近时都会有磁通量的变化,产生感应电压、电流,能起到报警的作用,B正确;房门不动时,线圈中磁通量不发生变化,不会产生感应电流,故C错误;将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后,开、关门都会使线圈中磁通量发生变化,都会产生感应电流,都能起报警的作用,故D错误。应用2.[汽车自动控制刹车系统](多选)汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器,当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车,齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向A.在图示时刻,铁齿靠近线圈时,穿过线圈的磁通量最小B.条形磁铁总是阻碍齿轮的转动C.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向总是先从左向右,然后从右向左D.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向先从右向左,然后从左向右√√在题图示时刻,铁齿靠近线圈时,穿过线圈的磁通量最大,故A错误;根据楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁体间的相对运动,故B正确;铁齿靠近线圈时被磁化,产生的磁场方向从右向左,齿轮P从题图示位置按顺时针方向转过相邻两齿轮的过程中,通过线圈的磁通量先减小后增加,根据楞次定律可知,线圈中感应电流的磁场先向右后向左,根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向,所以通过M的感应电流的方向先从右向左,然后从左向右,故C错误,D正确。故选BD。应用3.[测速“电子眼”](多选)如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线圈上方的道路时,会引起线圈中电流的变化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离,对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是A.汽车经过线圈会产生感应电流B.线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的C.“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率D.如果某个线圈出现故障,没有电流,“电子眼”还可以正常工作√√由题意可知,汽车经过线圈会产生感应电流,故A正确;根据楞次定律可知,线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的,故B正确;测量的是经过两个线圈的平均速度,故C错误;如果某个线圈出现故障,没有电流,就会无计时起点或终点,无法计时,则电子眼不能正常工作,故D错误。应用4.[电梯坠落的应急安全装置](2023·河南周口统考)某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落应急安全装置如图所示,在电梯挂厢上安装永久磁铁,并在电梯的井壁上铺设闭合线圈,这样可以在电梯突然坠落时减小对电梯内乘客的伤害。当电梯中的永久磁铁坠落至图示位置时A.该安全装置使电梯停在空中B.线圈A、B中的感应电流方向相反C.只有线圈A在阻碍电梯下落D.只有线圈B在阻碍电梯下落√若电梯突然坠落,将线圈闭合时,线圈内的磁感应强度发生变化,将在线圈中产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的相对运动,可起到应急避险作用,感应电流会阻碍磁铁的相对运动,但不能阻止磁铁的运动,故A错误;当电梯运动时,穿过两线圈的磁通量方向相同,一个增加一个减少,根据楞次定律可知,两线圈产生的感应磁场方向相反,根据安培定则可知,两线圈产生的感应电流方向相反,故B正确;由上述分析可知,两线圈均产生感应电流,感应电流产生的磁场均阻碍电梯的运动,故C、D错误。故选B。返回课时测评1.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小B=2T,方向沿x轴的正方向,线段长度MN=DC=0.4m,NC=EF=NE=CF=MD=0.3m,设通过面积SMEFD、SMNE、SNEFC、SMNCD的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3、Φ4,则A.Φ1=0.24Wb B.Φ2=0.12WbC.Φ3=0.18Wb D.Φ4=0.12Wb√根据题图可知,面积SMNCD与磁场相互垂直,故磁通量Φ4=BS=2×0.4×0.3Wb=0.24Wb,面积SMEFD与匀强磁场方向的夹角未知,因此可将面积SMEFD投影到与x轴垂直的SMNCD上,SMEFD的有效面积就是SMNCD的面积,故磁通量Φ1=Φ4=0.24Wb;面积SMNE和面积SNEFC都与磁场方向平行,故磁通量都为零。故选A。2.如图是当年法拉第实验装置示意图,两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流计,下列情况不可能使电流计G产生感应电流的是A.开关S接通的瞬间B.开关S断开的瞬间C.开关S接通后一段时间D.开关S接通后,不断移动滑动变阻器滑片P时√将开关S接通或断开的瞬间,磁场由无到有或由有到无,通过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,故A、B正确,不符合题意;开关S接通一段时间之后,磁场不变,通过线圈B的磁通量不发生变化,线圈B中不能产生感应电流,故C错误,符合题意;开关S接通后,改变滑动变阻器滑动头的位置时,A线圈电流发生变化,磁场变化,通过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,故D正确,不符合题意。故选C。3.(多选)下列各图所描述的物理情境中,能产生感应电流的是√√√A图中开关S闭合稳定后,穿过线圈N的磁通量保持不变,线圈N中不会产生感应电流,故A错误;B图中磁铁向铝环A靠近,穿过铝环的磁通量增大,铝环中会产生感应电流,故B正确;C图中金属框中从A位置向B位置运动,穿过金属框的磁通量发生变化,金属框中会产生感应电流,故C正确;D图中铜盘在磁场中按题图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,回路中会产生感应电流,故D正确。4.(2024·湖北武汉统考)如图是学生常用的饭卡内部示意图,其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S,共n匝。某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度方向向里且由0增大到B,此过程中A.线圈有扩张的趋势B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBSC.线圈中感应电流方向为顺时针D.AB边受安培力方向向左√线圈平面的磁通量增加,根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势,故A错误;通过线圈平面的磁通量变化量为ΔΦ=BS-0=BS,故B错误;线圈平面的磁通量向里增加,根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针;根据左手定则可知,AB边受安培力方向向左,故C错误,D正确。故选D。5.(多选)(2024·四川绵阳统考)某同学学习了电磁感应相关知识后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,手握条形磁铁在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为m0。将条形磁铁A.插入线圈的过程中,电子秤的示数大于m0B.抽出线圈的过程中,线圈对条形磁铁的作用力竖直向上C.插入线圈的过程中,线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视)D.匀速插入线圈的过程中,磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热√√将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程,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,在将磁铁插入线圈的过程中,线圈与磁铁相互排斥,导致电子秤的示数大于m0,故A正确;根据楞次定律的推论“来拒去留”可知,抽出线圈的过程中,线圈对条形磁铁的作用力竖直向下,故B错误;根据楞次定律可知,插入线圈的过程中,线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视),故C正确;匀速插入线圈的过程中,磁铁受到重力、拉力、斥力的作用,重力和拉力的合力所做的功等于线圈中产生的焦耳热,故D错误。故选AC。6.如图甲所示,一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示(以水平向右为电流的正方向),则在0~t2时间内,下列说法正确的是A.穿过线框的磁通量一直减小B.线框中始终产生顺时针方向的感应电流C.线框先有收缩的趋势后有扩张的趋势D.线框所受安培力的合力先向下后向上√由题图乙可知长直导线中的电流先减小后反向增大,所以穿过线框的磁通量先减小后反向增大,故A错误;0~t1时间内,直导线中电流方向向右不断减小,根据安培定则可知,在线框处产生的磁场垂直于纸面向里且不断减弱,根据楞次定律可知,线框中产生顺时针方向的感应电流;在t1~t2

时间内,直线电流方向向左且不断增大,根据安培定则可知,在线框处产生的磁场垂直于纸面向外且不断增强,根据楞次定律可知,线框中产生顺时针方向的感应电流,故B正确;穿过线框的磁通量先减小后增大,由楞次定律可知,线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势,故C错误;由楞次定律、左手定则判断线框受安培力的合力方向先向上后向下,故D错误。故选B。7.如图所示,长直导线MN置于三角形金属线框abc上,彼此绝缘且分别固定,线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流,当电流随时间线性增大时,线框中A.没有产生感应电流B.感应电流方向为abcaC.感应电流逐渐增大D.金属线框所受的安培力大小不变√由安培定则可知,MN中的电流在导线框上部分产生的磁场垂直于纸面向外,下部分的磁场垂直纸面向里。虽然线框被导线分成面积相等的两部分,但离导线越远,磁场越弱,所以线框磁通量变化量不为0,当电流逐渐增大时,磁感应强度向里增大,由楞次定律可知,导线框中的感应电流为逆时针方向,即沿abca方向,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势不变,则感应电流大小不变,根据F=ILB可知安培力逐渐增大,故A、C、D错误,B正确。故选B。8.如图所示,空间存在垂直纸面向里的磁场,磁场在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布,且关于竖直平面MN对称,绝缘轻线上端固定在M点,下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连。现将圆环由P处无初速度释放,圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动,则在圆环从P摆向Q的过程中,下列说法正确的是A.位置P与Q可能在同一高度B.感应电流方向始终为逆时针方向C.感应电流方向先为逆时针方向后为顺时针方向D.圆环整体所受安培力先做负功后做正功√圆环从P摆向Q的过程中,由于磁场在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布,导致圆环中磁通量变化,从而产生感应电流,产生焦耳热,则在整个运动过程中圆环的机械能会减少,因此Q不可能与P在同一高度,故A错误;根据楞次定律可知,圆环在向下摆的过程中,穿过圆环垂直向里的磁通量在增加,当向上摆的过程中,穿过圆环垂直向里的磁通量在减少,则感应电流方向先逆时针后顺时针,故B错误,C正确;安培力一直阻碍圆环与磁场的相对运动,一直做负功,故D错误。9.如图所示,A、B、C为同一平面内的线圈,其中A、B为同心圆,现给B中通以顺时针方向的电流,在B中的电流逐渐增大的过程中,下列说法正确的是A.线圈A、C中均为顺时针方向B.线圈A、C中均为逆时针方向C.线圈A面积有扩大的趋势,线圈C面积有缩小的趋势D.线圈A、C面积均有缩小的趋势√由题意可知线圈B的电流在逐渐增大,电流产生的磁场也在不断增大。根据右手螺旋定则可以判断出线圈B的电流在线圈A产生的磁场垂直纸面向里,根据楞次定律可以判断出线圈A产生的感应电流为逆时针方向,对应产生的磁场垂直纸面向外。同理,根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈C产生的磁场垂直纸面向外,根据楞次定律可以判断出线圈C产生的感应电流为顺时针方向,对应产生的磁场垂直纸面向里,A、B错误;穿过线圈A的磁通量等于线圈B垂直纸面向里的磁通量减去线圈B外垂直纸面向外的磁通量,根据A、B选项分析结合楞次定律可知线圈A面积有扩大的趋势,根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知线圈C面积有缩小的趋势,C正确,D错误。故选C。10.(多选)(2022·广东高考·改编)如图所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有A.N点与M点的磁感应强度大小相等、方向相同B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流D.线圈从P到M过程受到的安培力与从P到N过程受到的安培力相同√√由题意可知,M、N两点连线与长直导线平行,两点到长直导线的距离相等,根据右手螺旋定则可知,通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等、方向相同,故A正确;根据右手螺旋定则,线圈在P点时,穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线相等,磁通量为零,在向N点平移过程中,穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线不再相等,线圈中的磁通量会发生变化,故B错误;根据右手螺旋定则,线圈从P点竖直向上运动过程中,穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线始终相等,线圈的磁通量始终为零,没有发生变化,线圈无感应电流,故C正确;线圈从P点到M点与从P点到N点,受到的安培力方向不同,故D错误。11.现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料,B为金属线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热,下列说法正确的是A.穿过线圈B的磁通量减小B.线圈B一定有收缩的趋势C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流,则A右端是强磁性合金的N极√对A进行加热,合金就会变成强磁性合金,线圈B中磁通量增加,故A错误;对A

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