（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（三十二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）

（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（三十二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（含解析）1.(2019·石家莊調(diào)研)1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開關(guān)S及電流計(jì)G組成另一個(gè)回路。如圖所示，通過多次實(shí)驗(yàn)，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是()A閉合S的瞬間，G中有ab的感應(yīng)電流B閉合S的瞬間，G中有ba的感應(yīng)電流C閉合S后，R的滑片向左移動(dòng)的過程，G中有ab的感應(yīng)電流D閉合S后，R的滑片向左移動(dòng)的過程，G中有ba的感應(yīng)電流解析：選D在滑片不動(dòng)的情況下，線圈A中通過的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場是恒定的，所以線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在向左移動(dòng)滑片的過程中，線圈A中電流減小，即線圈B處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律知，電流表中的電流從b到a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。2.物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：選D無論實(shí)驗(yàn)用的是交流電還是直流電，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導(dǎo)體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會(huì)跳起。如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會(huì)受安培力作用而跳起。選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合?，F(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，下列說法中正確的是()A穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大B從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C彈性圓環(huán)中無感應(yīng)電流D彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外解析：選B將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，圓環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤。由左手定則可判斷出，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向里，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.(2018·麗水調(diào)研)如圖所示，絕緣光滑水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)()Aa、b將相互遠(yuǎn)離Ba、b將相互靠近Ca、b將不動(dòng)D無法判斷解析：選A根據(jù)BS，磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠(yuǎn)離。選項(xiàng)A正確。5.(2018·西安摸底)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO是它的對稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO平行，且AB、OO所在平面與線圈平面垂直。若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是()AAB中電流I逐漸增大BAB中電流I先增大后減小CAB正對OO，逐漸靠近線圈D線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)解析：選D選項(xiàng)A、B、C中通過線圈的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中，線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，AB與線圈平面平行，線圈中的磁通量增加，且磁感線垂直向里穿過線圈，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，D正確。6.如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列說法中正確的是()A線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢D線圈a對水平桌面的壓力FN將增大解析：選D若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，螺線管中電流增大，由安培定則知穿過線圈a的磁場方向向下且增強(qiáng)，所以磁通量增大，故B錯(cuò)誤。由楞次定律知線圈a產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤。從面積變化角度看“增縮減擴(kuò)”，所以面積應(yīng)減小，即線圈a有收縮的趨勢，故C錯(cuò)誤。由于線圈a電流方向與螺線管中電流方向相反，由電流相互作用規(guī)律“同向電流相吸，異向電流相斥”可知線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故D正確。7.(2019·株洲模擬)如圖所示，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個(gè)強(qiáng)磁體，在強(qiáng)磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個(gè)過程中，不計(jì)空氣阻力，那么()A由于銅是非磁性材料，故強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)的加速度始終等于重力加速度 B由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強(qiáng)磁體進(jìn)入銅管時(shí)加速度大于重力加速度，離開銅管時(shí)加速度小于重力加速度C由于銅是金屬材料，在強(qiáng)磁體穿過銅管的整個(gè)過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度D由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強(qiáng)磁體進(jìn)入和離開銅管時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進(jìn)入和離開銅管時(shí)加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時(shí)加速度等于重力加速度解析：選C銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯(cuò)誤；銅是金屬材料，在強(qiáng)磁體穿過銅管的整個(gè)過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應(yīng)電流，強(qiáng)磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯(cuò)誤。8(多選)如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)。在勻速運(yùn)動(dòng)過程中外力F做功WF，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek。則() AW1QBW2W1QCW1Ek DWFWGEkQ解析：選BCD由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機(jī)械能，所以W2 W1Q，故A錯(cuò)誤，B正確；以導(dǎo)體棒為對象，由動(dòng)能定理可知，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導(dǎo)體棒的動(dòng)能，故D正確。9.如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向D金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向解析：選D當(dāng)金屬環(huán)上下移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)金屬環(huán)向左移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬環(huán)向右移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)D正確。B級(jí)保分題目練通抓牢10.(2019·玉林模擬)如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，a、b、c、d是空間四個(gè)可用電刷與銅盤邊緣接觸的點(diǎn)，O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流表的接線端。現(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，能觀察到感應(yīng)電流的是()A將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置解析：選B當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，此時(shí)銅盤相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個(gè)極，則要想觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別連接電源的兩個(gè)極即可，故可知只有B項(xiàng)正確。11.如圖所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是()AFN先大于mg，后小于mgBFN一直大于mgCFf先向左，后向右D線圈中的電流方向始終不變解析：選A當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到磁鐵的安培力作用，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對桌面的壓力增大，即FN大于mg，線圈相對桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對桌面的壓力減小，即FN小于mg，線圈相對桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知，F(xiàn)N先大于mg，后小于mg，F(xiàn)f始終向左，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，A正確。當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，穿過線圈向下的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時(shí)針方向；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時(shí)針方向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流。線框從實(shí)線位置由靜止釋放，在其后的運(yùn)動(dòng)過程中()A線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零B線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C線框受到安培力的合力方向豎直向上D線框減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能解析：選C根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線的磁場在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小。線框從上向下靠近導(dǎo)線的過程，向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流；穿越導(dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流。向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，向里的磁通量又逐漸減小，這時(shí)的電流新方向又變成了順時(shí)針；由上分析，穿越導(dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，這一過程是連續(xù)的，始終有感應(yīng)電流存在，故A、B錯(cuò)誤。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流始終阻礙線框相對磁場的運(yùn)動(dòng)，故受安培力的方向始終向上，不是0，故C正確。根據(jù)能量守恒定律，線框從實(shí)線位置由靜止釋放過程中，減小的重力勢能，除增加其動(dòng)能外，還產(chǎn)生電能，從而轉(zhuǎn)化為熱量，故D錯(cuò)誤。13(2019·杭州模擬)我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分。(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_。(2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏，電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，此過程中電流表指針向_偏轉(zhuǎn)(選填“左”或“右”)。解析：(1)由題圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系以及線圈的繞向。(2) 由題圖乙所示，閉合開關(guān)時(shí)，穿過線圈B的磁通量增加，發(fā)現(xiàn)此時(shí)電流表指針向右偏；電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，則通過線圈A的電流減小，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過線圈B的磁通量減小，所以電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。答案：(1)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系及線圈的繞向(2)左 C級(jí)難度題目適情選做14(多選)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點(diǎn)b，不計(jì)空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針方向，再順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向B感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向解析：選AD由楞次定律知，感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針方向，再順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，因等效導(dǎo)線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會(huì)有一定夾角，C錯(cuò)誤，D正確。15.(2019·運(yùn)城六校聯(lián)考)如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向如圖所示。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在垂直于導(dǎo)軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法正確的是()A當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)B當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)C當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)D當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)解析：選D金屬棒勻速向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢，由右手定則判斷出電流由ab，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，c點(diǎn)與d點(diǎn)等勢，故A、B錯(cuò)誤。金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢仍高于a點(diǎn)，感應(yīng)電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路中，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確。