2025版高考物理全程一轮复习课时分层精练五十四电磁感应现象楞次定律

课时分层精练(五十四)电磁感应现象楞次定律基础落实练1．在人类对自然界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是()A．安培最先发现电流周围存在磁场，总结出磁场对电流的作用力公式B．法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁的内在联系C．伏特最先发现了电流热效应的规律，找到了电能和热能之间的转化关系D．库仑最先利用扭秤发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的值2．[2024·广东模拟预测]下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是()A．图甲中，当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时，导体棒中能产生感应电流B．图乙中，当导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度转动时，导体棒中能产生感应电流C．图丙中，当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有直流电时，闭合圆环导体中能产生感应电流D．图丁中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，不闭合的导体环中能产生感应电流3．[2024·上海徐汇统考二模]一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流．导线下方一水平放置的闭合导线框abcd，沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离．整个过程中，线框ad边中的感应电流方向()A．始终d→aB．先d→a，再a→d，再d→aC．先d→a，再a→dD．先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a4.[2024·上海二模]如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是()A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小B．ab边和cd边均不受磁场力的作用C．线框中感应电流的方向为abcdaD．线框受地面的摩擦力方向水平向右5．安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极．闭合开关一段时间后观察，发现铜环静止不动，安培由此错失了发现电磁感应现象的机会．实际上在电路闭合的瞬间，下列现象描述正确的是()A．从右向左看，铜环中有逆时针的感应电流B．从右向左看，铜环中有顺时针的感应电流C．铜环仍保持不动D．铜环会远离磁铁6．[2024·广东统考二模]如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内．闭合开关S后，在0～t0内驱动线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示．在这段时间内，下列说法正确的是()A．驱动线圈内部的磁场水平向左B．发射线圈内部的感应磁场水平向左C．t＝0时发射线圈所受的安培力最大D．t＝t0时发射线圈中的感应电流最大7．(多选)[2024·河南许昌禹州市模拟预测]如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的n匝金属线框处在磁场中．线框与电阻R相连，若金属框的电阻为eq\f(R,2)，下列说法正确的是()A．线框面积将有扩大趋势B．流过电阻R的感应电流方向由a到bC．线框cd边受到的安培力方向向上D．a、b间的电压为eq\f(2nB0S,3t0)8．如图甲所示，螺线管竖直置于靠近水平桌面的上方，质量为m的闭合金属圆环平放在桌面上，螺线管的中轴线与圆环相交．现在螺线管中通入如图乙所示的正弦交变电流，规定图甲中标出的电流方向为正方向．圆环始终静止，下列说法正确的是()A．eq\f(T,4)～eq\f(T,2)内，从上向下看圆环中感应电流方向为顺时针B．eq\f(T,4)～eq\f(T,2)内，圆环中的感应电动势逐渐减小C．eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)内，圆环对桌面的压力大于mgD．eq\f(3T,4)～T内，圆环对桌面的摩擦力方向向左素养提升练9．如图所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线，利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象．两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流随时间变化的图线(两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，磁铁始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计).根据此实验的操作，下列说法正确的是()A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流C．若将铜线圈匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，产生的感应电流峰值也将加倍10．(多选)[2024·安徽宿州统考一模]已知载有电流I的无限长直导线周围距其r处产生的磁感应强度大小为B＝eq\f(kI,r)，其中k为常量．如图所示，一无限长直绝缘导线沿平行y轴方向埋于地面下方深h处，通以图示电流．现有一很小的绝缘金属圆环沿平行x轴方向在水平地面上移动，途中经过M、O、P三个点，点O位于直导线正上方，M、P关于O点对称，则()A．小圆环环心过O点时，磁通量为0B．小圆环环心过O点时，感应电流为0C．小圆环磁通量最大时，与直导线的距离为eq\r(2)hD．小圆环从M到P时，磁通量的变化量为0课时分层精练（五十四）电磁感应现象楞次定律1．解析：奥斯特通过电流的磁效应发现电流周围存在磁场，故A错误；法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁的内在联系，故B正确；焦耳最先发现了电流热效应的规律，找到了电能和热能之间的转化关系，故C错误；库仑发现了库仑定律，即点电荷间的相互作用，密立根通过油滴实验测定了元电荷的值，故D错误．故选B.答案：B2．解析：图甲中，当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时，两导体棒所构成回路的面积固定不变，而磁场也不变，则回路中的磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误；图乙中，当导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度转动时，导体棒切割磁感线，从而产生动生电动势，故B正确；图丙中，当闭合圆环导体（水平放置）某一直径正上方的直导线中通有直流电时，通电导线产生的磁场在以通电导线的投影为对称轴的闭合圆环导体前后面中，磁场方向相反，则闭合圆环导体的磁通量为零，因此不会产生感应电流，故C错误；图丁中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电路中的电阻增大，电流减小，从而使电流产生的磁场发生变化，使不闭合的导体环中产生感应电动势，但因为导体环不闭合，没有形成完整的回路，因此环中没有感应电流，故D错误．故选B.答案：B3．解析：由安培定则知，通有恒定电流的直导线产生的磁场在图中闭合导线框一侧的方向为斜向右下方，另一侧的方向为斜向右上方；在导线框从远处匀速靠近导线到达导线正下方的过程中，磁通量先增大后减小（正下方时为零），通过的磁感线方向为斜向下，由楞次定律知导线框中感应电流方向先为abcda后为adcba；而导线框从直导线正下方向右匀速远离直导线过程中，穿过导线框的磁场方向斜向右上方，磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，感应电流方向为先adcba后abcda，故整个过程中，线框ad边中的感应电流方向为先d→a，再a→d，再d→a.故选B.答案：B4．解析：磁体转动前，线框的磁通量最大，线圈内磁场方向斜向上，若以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度，线框的磁通量减小，根据楞次定律，线框产生adcba方向的感应电流，磁体以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度，等效为磁体向左上方移动，根据来拒去留，磁体对线框产生向左上方的吸引力，根据平衡条件，线框受地面的摩擦力方向水平向右，线框ab边，cd边安培力均向上，对地面的压力减小．故选D.答案：D5．解析：在开关闭合瞬间，线圈内部磁通量增大且磁场方向向左．从右向左观察，根据楞次定律判断，铜环中产生逆时针的感应电流，故A正确，B错误；产生感应电流时，铜环等效成一个小磁铁，N极在右侧，与条形磁铁S极相吸引，故C、D错误．故选A.答案：A6．解析：根据安培定则，驱动线圈内的磁场方向水平向右，A错误；由图乙可知，通过发生线圈的磁通量增大，根据楞次定律，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，B正确；t＝0时驱动线圈的电流变化最快，则此时通过发射线圈的磁通量变化最快，产生的感应电流最大，但此时磁场最弱，安培力不是最大值；同理，t＝t0时发射线圈中的感应电流最小，C、D错误．故选B.答案：B7．解析：由楞次定律可得线框中磁场变大，线框磁通量变大，则线框中产生的感应电流所受安培力向内，线框面积有缩小的趋势，故A错误；由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为a→b，故B正确；感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向下，故C错误；由闭合电路欧姆定律可得I＝eq\f(E,R＋\f(R,2))那么R两端的电压为U＝IR＝eq\f(2nB0S,3t0)，故D正确．故选BD.答案：BD8．解析：eq\f(T,4)～eq\f(T,2)内，线圈中电流为正方向且减小，通电螺线管中产生向上的磁场且磁感应强度减小，圆环中感应出向上的磁场，则圆环中从上向下看感应电流方向为逆时针，A错误；因为线圈中电流为正弦电流，所以产生的磁场也是正弦变化的，变化图像也是正弦图像，eq\f(T,4)～eq\f(T,2)内，由图像可知，图线的斜率的绝对值逐渐增大，即磁感应强度的变化量与时间变化量的比值逐渐增大，根据E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·S，得感应电动势逐渐增大，B错误；eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)内，线圈中电流反向增大，通电螺线管产生向下的磁场，磁感应强度增大，圆环中产生的感应电流从上往下看为逆时针方向，此时圆环受到的安培力斜向左下，则桌面对圆环的支持力大于重力mg，则圆环对桌面的压力大于重力mg，故C正确；eq\f(3T,4)～T内，线圈中电流反向减小，通电螺线管产生向下的磁场，磁感应强度减小，圆环中产生的感应电流从上往下看为顺时针方向，此时圆环受到安培力斜向右下，圆环静止，则圆环受到向左的摩擦力，则圆环对桌面的摩擦力向右，故D错误．故选C.答案：C9．解析：两次实验使用了同一磁铁，无法得出磁铁磁性强弱与感应电流峰值的关系，故A错误；若将磁铁两极翻转后重复实验，则穿过线圈磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流，故B正确；根据法拉第电磁感应定律有E＝Neq\f(ΔΦ,Δt)，I＝eq\f(E,R)，若将线圈的匝数N加倍，因为电阻也加倍，线圈中产生的电流峰值不会加倍，故C错误；若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，如果没有磁场力，根据机械能守恒有mgh＝eq\f(1,2)mv2，高度加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，故D错误．答案：B10．解析：小圆环环心过O点时，向上穿过线圈的磁感线的条数和向下穿过线圈的磁感线的条数相同，磁通量为0，故A正确；小圆环从M点到P点的过程中，线圈的磁通量一直变化，始终有感应电流，故B错误；通电直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆，设小圆环到导线的