江苏专用2025版高考物理一轮复习课后练习28电磁感应现象楞次定律含解析

PAGE7-电磁感应现象楞次定律建议用时：45分钟1．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。]2．如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近C．a、b将不动D．无法推断A[依据Φ＝BS定性分析可知，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离。选项A正确。]3．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。]4．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引A[将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥。]5．(2024·河北省衡水中学模拟)如图所示，将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上，另一个金属环套在杆上与线圈共轴，当合上开关时线圈中产生磁场，金属环就可被加速弹射出去。现在线圈左侧同一位置处，先后放置形态、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成)，且铝的电阻率大于铜的电阻率，闭合开关S的瞬间，下列描述正确的是()A．从左侧看环中感应电流沿逆时针方向B．线圈沿轴向有伸长的趋势C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力D．若金属环出现断裂，不会影响其向左弹射C[线圈中通电，由安培定则可知磁场方向向左，通过金属环的磁通量增加，从左侧看环中有顺时针方向的感应电流，故A项错误；同向电流相互吸引，线圈有缩短的趋势，B项错误；因铜环的电阻小，铜环中感应电流大，受到的安培力大，C项正确；若金属环出现断裂，就不能构成闭合回路，环中有感应电动势，无感应电流，不受安培力作用，故不会被向左弹出，D项错误。]6．如图(a)所示，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(b)所示规律改变时()图(a)图(b)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内有逆时针方向的感应电流A[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选项错误。]7．(2024·江苏高考·T3)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列改变会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A．同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的改变率增大B1和B2D．同时以相同的改变率减小B1和B2B[产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面对里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量改变为向里磁通量削减或者向外的磁通量增多，A错误，B正确；同时以相同的改变率增大B1和B2，或同时以相同的改变率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，C、D错误。]8．(2024·玉林模拟)如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动，能视察到感应电流的是()A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B．将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C．将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置B[当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想视察到感应电流，M、N应分别连接电源的两个极即可，故可知只有B项正确。]9．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摇摆。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摇摆到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则下列说法中正确的是()A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aB．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→dC．穿过线框中的磁通量先变大后变小D．穿过线框中的磁通量始终变小B[线框从题图所示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可推断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可推断感应电流的方向为d→c→b→a→d，故选B。]10．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，其次次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量改变量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C[设在位置Ⅰ通过金属框的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ通过金属框的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量改变量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C正确。]11．一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直放置一金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在如图所示的匀强磁场中，当用外力使ab棒右移时()A．其穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行D[abcd组成的线框中的磁通量垂直纸面对里增大，abfe组成的线框中的磁通量垂直纸面对里减小，故依据楞次定律可得左半边的感应电流逆时针方向绕行，右半边的感应电流顺时针方向绕行，故D正确。]12．(2024·扬州市第一中学高三期末)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形态、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间()A．两个金属环都向左运动B．两个金属环都向右运动C．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D[若环放在线圈两边，依据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环要阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故A、B错误；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环，故C错误；线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故D正确。]13．如图所示，闭合金属圆环下落过程中，穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，下列说法正确的是()A．金属圆环的加速度等于gB．穿过金属圆环的磁通量为零C．穿过金属圆环的磁通量改变率最大D．金属圆环沿半径方向有收缩的趋势A[金属环穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，穿过线圈的磁通量不变，故线圈中无感应电流，不受安培力作用，故金属环无收缩的趋势，金属圆环的加速度等于g，选项A正确，D错误；在此位置，穿过金属圆环的磁通量为最大，穿过金属圆环的磁通量改变率为零，选项B、C错误。]14．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前，能让线框穿过)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．线框的磁通量为零时，感应电流也为零C．线框所受安培力的合力方向依次为上→下→上D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动A[依据安培定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里。线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁场磁感应强度增加，依据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，始终减小到零，之后变成向里的磁通量，并渐渐增大，直至最大，这一过程线框中产生逆时针方向的电流；向里的磁通量变成最大后，接着向下运动，向里的磁通量又渐渐减小，这时的电流方向又变成了顺时针，所以线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，选项A符合题意；依据以上分析，线框的磁通量为零时，有逆时针方向的感应电流，选项B不符合题意；依据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故线框所受安培力的方向始终向上，安培力的合力不为零，线框的运动不是自由落体运动，选项C、D不符合题意。]15．(2024·辽宁高三月考)如图甲所示，直导线和金属圆环固定在同一竖直平面内，给直导线通入如图乙所示的电流，电流方向向上为正，则下列说法正确的是()甲乙A．0～t2时间内，圆环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向B