2024高二物理寒假作业同步练习题电磁感应现象条件和楞次定律及其应用含解析

电磁感应现象条件和楞次定律及其应用1、首先发觉电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是()A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉第【答案】：D【解析】：1820年，丹麦物理学家奥斯特发觉了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发觉了电磁感应现象，选项D正确．2、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是()A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就肯定会有感应电流产生B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中肯定会有感应电流产生C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中肯定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生改变，闭合电路中肯定会有感应电流产生【答案】：D【解析】：只要穿过闭合回路的磁感线条数即磁通量发生改变，就肯定会有感应电流．3、如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流【答案】：A【解析】：穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加，缘由是磁体外向下穿过线圈的磁通量削减．由楞次定律推断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确．4、如图所示，当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈C向右摇摆，则ab的运动状况是()A．向左或向右做匀速运动B．向左或向右做减速运动C．向左或向右做加速运动D．只能向右做匀加速运动【答案】：B【解析】：线圈C向右摇摆，说明穿过线圈的磁通量减小，也就是螺线管中的电流是减小的，也就是ab产生的感应电动势渐渐减小，则ab必做减速运动，故选项B正确．5、如图所示，导体线圈abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线圈由左向右匀速通过直导线的过程中，线圈中感应电流的方向是()A．先abcd，再dcba，后abcdB．先abcd，再dcbaC．先dcba，再abcd，后dcbaD．始终dcba【答案】：C【解析】：画出长直导线四周的磁场分布状况，如图所示，当线圈向右移动，未达到直导线之前，线圈内磁通量“·”增加，故感应电流方向为dcba.当线圈穿越直导线过程中线圈内磁通量“·”削减，同时磁通量“×”增加，所以先是合磁通量为“·”削减后是合磁通量为“×”增加，则感应电流的磁场方向为“·”，感应电流方向为abcd.线圈穿过直导线后，线圈内磁通量为“×”削减，犹如磁通量“·”进一步增加，故感应电流方向仍为dcba，考虑全过程，故正确答案为C.6、（多选）如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有改变的电流i，电流随时间改变的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()A．t1时刻，FN>GB．t2时刻，FN>GC．t3时刻，FN<GD．t4时刻，FN＝G【答案】：AD【解析】：t1时刻线圈Q中电流在增大，电流的磁场增加，穿过线圈P的磁通量增加，P有远离Q的趋势，受到Q的排斥作用，设这个力大小为F，则有FN＝F＋G，即FN>G，A选项正确．t2时刻Q中电流恒定，线圈P中磁通量不变，不产生感应电流，P只受重力G与桌面支持力FN作用而平衡，有FN＝G，故B选项错．同理在t4时刻Q中电流恒定，有FN＝G，D选项正确．t3时刻Q中电流改变，P中磁通量改变，产生感应电流，但Q中I＝0，对P无磁场力作用，仍是FN＝G，故C选项错．7、如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确推断是()A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右【答案】：D【解析】：从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动趋势，可理解为“来拒去留”。当条形磁铁移近矩形线圈时，线圈中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁的靠近，对磁铁产生一个斜向左上方向的作用力，依据牛顿第三定律，磁铁给线圈一个斜向右下方向的作用力，这个作用力的竖直重量使线圈受到的支持力FN大于mg，水平重量使线圈有向右运动的趋势。当磁铁移离线圈时，磁铁对线圈的作用力是指向右上方的，这个作用力的竖直重量使FN小于mg，水平重量使线圈有向右运动的趋势。综合所述，D正确。8、1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路，如图3所示.通过多次试验，法拉第最终总结出产生感应电流的条件.关于该试验，下列说法正确的是()A.闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流【答案】：D【解析】：在滑片不动的状况下，A线圈中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以B线圈中不产生感应电流，所以选项A、B错误；在滑片移动增大电阻R的过程中，A线圈中通过的是渐渐减弱的电流，即线圈B处于渐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律可推断得知，电流表中的电流从b→a，故选项C错误，D正确.9、电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图4­3­17所示，现使磁铁起先下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电状况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电【答案】：D【解析】：在N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流过线圈的电流方向为逆时针(俯视)，外电路电流由b流向a，同时线圈作为电源，下端应为正极，则电容器下极板电势高，带正电．选项D正确．10.两根相互平行的金属导轨水平放置于图9所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力水平向左D.磁场对导体棒AB的作用力水平向右【答案】：B【解析】：当导体棒AB向右运动时，由右手定则可以推断回路中感应电流方向为A→C→D→B→A，再依据左手定则进一步确定导体棒CD的受力方向水平向右，导体棒AB受力方向水平向左.11、(多选)如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连，要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动状况可能是()A．匀速向右运动 B．加速向右运动C．减速向右运动 D．加速向左运动【答案】：CD【解析】：本题关键是要弄清使Q中产生顺时针方向的电流，则穿过Q中的磁通量应如何改变．可用楞次定律步骤的逆过程来分析，要使Q中产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内．假如穿过Q的原磁场是垂直纸面对里的，则原磁场应减弱；假如穿过Q的原磁场是垂直纸面对外的，则原磁场应增加．当ab向右运动时，依据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是a→b→P→a，是顺时针方向，由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过Q的向里的磁通量减小，从而使Q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过Q的向外的磁通量增大，从而使Q中产生顺时针方向的感应电流．故正确选项为C、D.12、长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的改变关系如图所示。在0～eq\f(T,2)时间内，直导线中电流向上。则在eq\f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力状况是()A．