石家庄市复兴中学高中物理同步测试：电磁感应楞次定律限时练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精电磁感应现象楞次定律限时练习一选择题(每题5分，共85分）1．一长直铁芯绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动．M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关．下列情况中,可观测到N向左运动的是()．A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时2．如图所示为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOeq\x\to（Y)运动（O是线圈中心）,则(）．A．从X到O,电流由E经○G流向F，先增大再减小B．从X到O，电流由F经○G流向E，先减小再增大C．从O到Y，电流由F经○G流向E，先减小再增大D．从O到Y，电流由E经○G流向F，先增大再减小3．金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环（)．A．始终相互吸引B．始终相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引4．如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0。8R时电动势大小为E2。忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是（）．A．E1〉E2,a端为正B．E1〉E2,b端为正C．E1<E2，a端为正D．E1〈E2，b端为正5．如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势,由此可知，圆环a（)．A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转6．如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布，一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中(）．A．感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向7．如图所示，开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中不可行的是（)．A．将线圈向左平移一小段距离B．将线圈向上平移C．以ab为轴转动（小于90°）D．以ac为轴转动（小于60°)8．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图9－1－19所示连接．下列说法中正确的是(）．A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转9．两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示,线圈L的平面跟纸面平行,现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流(）．A．沿顺时针方向,且越来越小B．沿逆时针方向,且越来越大C．始终为零D．先顺时针,后逆时针10．如图所示,通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是（）．①cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流②cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流③cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流④cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流A．①②B．③④C．①③D．②④11．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时()．A．a端聚积电子B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零D．a端电势低于b端电势12．如图所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是(）．A．B1变小，B2变大B．B1变大，B2变大C．B1变小，B2变小D．B1不变，B2变小13．在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图9－1－24所示．下列判断正确的是（)．A．开关闭合时，小磁针不发生转动B．开关闭合时,小磁针的N极垂直纸面向里转动C．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向里转动D．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向外转动14．如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(）．A．三者同时落地B．甲、乙同时落地，丙后落地C．甲、丙同时落地,乙后落地D．乙、丙同时落地，甲后落地15．如图所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上,则此时磁场的运动可能是（）．A．水平向右平动B．水平向左平动C．竖直向上平动D．竖直向下平动16。如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()．A．摩擦力大小不变，方向向右B．摩擦力变大,方向向右C．摩擦力变大，方向向左D．摩擦力变小，方向向左17．2010广州亚运会上100m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝0.5m，一端通过导线与阻值为R＝0。5Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0。5kg的金属杆（如图9－1－31甲），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动．当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致．已知v和F的关系(如图9－1－31乙）．(取重力加速度g＝10m/s2）则下列说法错误的是（）．A．金属杆受到的拉力与速度成正比B．该磁场磁感应强度为1TC．图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D．导轨与金属棒之间的动摩擦因数为μ＝0.4二计算题(15分)18.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．电磁感应现象楞次定律限时练习1．解析在S断开的情况下，S向a（b)闭合的瞬间M中电流瞬时增加，左端为磁极N（S)极,穿过N的磁通量增加，根据楞次定律可知N向右运动,选项A、B均错误;在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时，电路中电流减小,M产生的磁场减弱，穿过N的磁通量减小，根据楞次定律可知N向左运动，选项D错误、C正确．答案C2．解析从X到O过程中，原磁场方向向上不断增加，则感应电流的磁场方向应该指向下，再由右手螺旋定则知，感应电流方向应该是由F经○G到E，又感应电流从零到有再到零，则一定经历先增大再减小的过程．同理，当从O到Y的过程中,感应电流的方向应该是由E经○G到F，大小也是先增大再减小．答案D3．解析磁铁靠近圆环的过程中，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加，与原磁场方向相反，如图甲所示，二者之间是斥力；当磁铁穿过圆环下降离开圆环时，穿过圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少，二者方向相同，如图乙所示，磁铁与圆环之间是引力．因此选项D正确．也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推广结论:来则拒之，去则留之分析．磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环．根据来则拒之，二者之间是斥力；当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环．根据去则留之，二者之间是引力．因此选项D正确．答案D4．解析由右手螺旋定则可知，缝隙间磁场方向水平向左，由右手定则可判断b端电势高，相当于电源正极；由E＝Blv可知,因为v2〉v1，故E2〉E1，选项D正确．答案D5．解析由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外,内部向里，故选B.答案B6．解析圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大，感应电流为逆时针;跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针;再摆到b的过程中，磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以A错；由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确．答案D7．解析当线圈向左平移一小段距离时，穿过闭合电路abdc的磁通量变化（减小)，有感应电流产生，A正确；将线圈向上平移时,穿过闭合电路的磁通量不变，无感应电流,B错误；以ab为轴转动小于90°和以ac为轴转动小于60°时,穿过闭合电路的磁通量都是从最大减小，故有感应电流,C、D正确．答案B8．解析电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误;电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化,线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误．答案A9．答案C10．答案D11．解析由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子，B正确．答案B12．解析ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知,当B1变小,B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反．答案A13．解析开关保持接通时，A内电流的磁场向右；开关断开时，穿过B的磁感线的条数向右减少，因此感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向由C到D，CD下方磁感线的方向垂直纸面向里，小磁针N极向里转动．答案C14．解析甲是铜线框，在下落时产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不产生感应电流，它们做自由落体运动,故D正确．答案D15．解析本题考查楞次定律、安培定则、法拉第电磁感应定律的应用．ab边受到的力向上，由安培定则可知，ab上电流的方向由b→a，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A项正确、B项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流，C、D项错误．答案A16。解析:由法拉第电磁感应定律和安培定则知，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方,F＝BIL，由于B均匀变大,F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力f静＝Fx变大，方向向右,B正确．(单杆水平式)答案B