2024高考物理一轮复习第10章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课时作业含解析1

PAGE7-第1讲电磁感应现象楞次定律1．(2024·河南洛阳一模)在安培时代，关于验证“电磁感应效应”设想的试验中，下列不属于电流磁效应的是()A．把闭合线圈放在改变的磁场中，闭合线圈中产生感应电流B．把磁针放在“沿南北放置的通电导线”上方，磁针发生了偏转C．把通有同向电流的两根导线平行放置，发觉两根通电导线相互吸引D．把磁针放在通电螺线管中，磁针发生了偏转A[本题考查电流的磁效应问题。把闭合线圈放在改变的磁场中，闭合线圈中产生感应电流，属于电磁感应(磁生电)试验，不属于电流磁效应，此题选择A。]2．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面对外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则()A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左D[导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可推断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以推断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍旧水平向左，B、C错。]3．(2024·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∶1B．1∶2C．1∶4 D.4∶1A[依据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。]4.(多选)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生改变，回路变为圆形。则磁场()A．渐渐增加，方向向外B．渐渐增加，方向向里C．渐渐减弱，方向向外D．渐渐减弱，方向向里CD[依据楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍引起闭合回路中磁通量的改变，体现在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积增大了，说明磁场在渐渐减弱。因不知回路中电流方向，故无法判定磁场方向，故C、D都有可能。]5.(2024·江苏南通检测)如图所示，圆形导体线圈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、电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A．线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力将增大D[通过螺线管b的电流沿顺时针方向(俯视)，依据右手螺旋定则推断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增加，穿过线圈a的磁通量变大，依据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力增大，线圈a中将产生感应电流，感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流沿逆时针方向(俯视)，A、B、C选项错误，D选项正确。]6.(2024·广西百校大联考)(多选)如图所示是探讨性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急平安装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的损害．关于该装置，下列说法正确的是()A．当电梯突然坠落时，该平安装置可起到阻碍电梯下落的作用B．当电梯突然坠落时，该平安装置可使电梯停在空中C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落AD[若电梯突然坠落，线圈内的磁感应强度发生改变，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，故A正确；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻挡磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，线圈B中向上的磁场增加，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知线圈A与线圈B中感应电流的方向相反，故C错误；结合A选项的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D正确。]7．(2024·福建泉州质检)(多选)如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框abcd，磁感应强度的大小B随时间t依据图乙所示规律改变，下列说法正确的是()A．t1时刻线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→aB．t3时刻线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→aC．t2时刻线框中产生的感应电流最大D．t1时刻线框ab边受到的安培力方向向右AD[本题结合B­t图象考查楞次定律。t1时刻线框中磁感应强度改变率为正值，则磁通量改变率为正值，由楞次定律可推断出线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，选项A正确；t3时刻线框中磁感应强度改变率为负值，则磁通量改变率为负值，由楞次定律可推断出线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a，选项B错误；t2时刻线框中磁感应强度改变率为零，则磁通量改变率为零，依据法拉第电磁感应定律可知，线框中产生的感应电动势为零，由闭合电路欧姆定律可知，线框中产生的感应电流为零(最小)，选项C错误；t1时刻线框ab边中感应电流方向向下，由左手定则可推断出线框ab边受到的安培力方向向右，选项D正确。]8．(2024·广东佛山一模)一个简易的电磁弹射玩具如图所示．线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，刚起先时电容器处于无电状态，则下列说法正确的是()A．要将硬币射出，可干脆将开关拨向2B．当开关拨向1时，有短暂电流出现，且电容器上极板带负电C．当开关由1拨向2瞬间，铁芯中的磁通量减小D．当开关由1拨向2瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场D[本题电容器的充放电及楞次定律在运动问题中的应用。干脆将开关拨向2，电容器不会放电产生感应电流，不能将硬币射出，选项A错误；当开关拨向1时，电容器充电，有短暂电流出现，且电容器上极板带正电，选项B错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器通过线圈放电，由安培定则可知铁芯中的磁场方向向下，磁通量增大，依据楞次定律可知，在硬币中会产生向上的感应磁场，选项C错误，D正确。]9.如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面对里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零A[当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可推断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A项正确。]10．(2024·北京丰台区模拟)随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车。都已经实现了无线充电从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是()A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C．接收线圈中交变电流的频率与放射线圈中交变电流的频率相同D．只要有无线充电底座，全部手机都可以进行无线充电C[无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应，故A错误；当给充电设备通以恒定直流电时，充电设备不会产生交变磁场，即不能正常充电，故B错误；接收线圈中交变电流的频率应与放射线圈中交变电流的频率相同，故C正确；被充电手机内部，应当有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，则产生感应电动势，那么一般手机由于没有金属线圈，所以不能够利用无线充电设备进行充电，故D错误。]11．(2024·上海卷·19)(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改变时()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[L收缩还是扩张取决于螺线管中产生感应电流的改变状况，t1～t2磁通量的改变率增大，感应电流变大，abcd线框内磁通量变大，L有收缩的趋势，A选项正确；t2～t3时间内磁通量的改变率为常数，产生的感应电流恒定不变，abcd线框内磁感应强度不变，L没有电流，也就没有扩张趋势，B、C选项错误；依据楞次定律，t3～t4时间内由于螺线管内磁通量改变引起的感应电流在线框中为dcba方向并减小，L线圈中原磁场的方向垂直于纸面对里且磁感应强度大小减小，依据楞次定律得L中的感应电流方向为顺时针方向，D选项正确。]12．(2024·黑龙江哈尔滨三中模拟)(多选)如图甲所示，虚线abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面对磁场区域运动．图乙给出的是圆形闭合金属线圈四个可能到达的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．①位置线圈中感应电流方向为顺时针B．②位置线圈中肯定没有感应电流C．①④位置线圈的速度可能为零D．②③位置线圈的速度可能为零BC[依据楞次定律，①位置，线圈中感应电流方向为逆时针，选项A错误；②位置，线圈完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，选项B正确；①④位置，线圈进或出磁场时，磁通量改变，线圈中会产生感应电流，线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而减速运动，速度可能为零，故C正确；②③位置，线圈已完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈在磁场中做匀速运动，所以②③位置线圈的速度不行能为零，故D错误。]13.如图所示为电磁驱动器的原理图。其中①为磁极，它被固定在电动机②的转轴上，金属圆盘③可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小。整个装置固定在一个绝缘支架④上。当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来。下列有关说法中正确的是()A．金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速B．金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速C．将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动D．当电动机突然被卡住不转时，金属圆盘将转动较长时间才会停下来A[依据楞次定律可知，为阻碍磁通量改变，金属圆盘与磁极的转动方向相同，但快慢不一，金属圆盘的转速肯定比磁极的转速小，故A项正确，B项错误；将金属圆盘换成绝缘盘，盘中没有感应电流，不受安培力，不会跟着磁极转动，故C项错误；当电动机突然被卡住不转时，由于金属圆盘产生感应电流，受到安培力，而安培力将阻碍金属圆盘与磁极间的相对运动，所以金属圆盘很快会停下来，故D项错误。]14．(2024·山东重点中学协作体模拟)如图甲所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间改变的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次试验中分别得到了图乙、丙所示的电流—时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽视不计。则下列说法中正确的是()A．若两次试验中条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他试验条件均相同，则乙图对应试验中条形磁铁距铜线圈上端的高度大于丙图对应试验中条形磁铁距铜线圈上端的高度B．若两次试验中所用条形磁铁的磁性强弱不同，其他试验条件均相同，则乙图对应试验中条形磁铁磁性比丙图对应试验中条形磁铁的磁性强C．乙图对应试验中条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于丙图对应试验中条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能D．两次试验中条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下C[本题考查