1、【 精品教育资源文库 】 练案 28 电磁感应现象 楞次定律 一、选择题 (本题共 10 小题, 1 7 题为单选, 8 10 题为多选 ) 1 (2018 安徽马鞍山检测 )如图所示,有两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,比较通过两环的磁通量 a、 b,则 导学号 21993233 ( A ) A a b B a b C a b D不能确定 解析 由于磁感线是闭合曲线,在磁体内部是由 S 极指向 N 极,在磁体外部是由 N极指向 S 极,且在磁体外部的磁感线分布在磁体的周围较大的空间。又由于穿 过圆环 a、 b的磁通量均为 内 外 ,因此线圈面积越大,磁感线抵消的
2、越多,合磁通量越小,故b 环的磁通量较小。 A 项正确。 2 (2018 山东烟台高三期中 )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 )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 导学号 21993234( B ) A线框中感应电流方向依次为 ACBA ABCA B线框的磁通量为零时,感应电流却不为零 C线框所受安培 力的合力方向依次为向上 向下 向上 D线框做自由落体运动 解析 根据右手定则,通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外,下方垂直纸面向里;离导线近的地方磁感应强度大,离导
3、线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程,垂直纸面向外的磁通量增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流,穿越导线时,上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加,先是垂直纸面向外的磁通量减小,之后变成垂直纸面向里的磁通量增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流垂直纸面向里的磁通量变成最大后,线框继续向 下运动,垂直纸面向里的磁通【 精品教育资源文库 】 量减小,这时的电流方向又变成了顺时针,即感应电流方向依次为 ACBA ABCA ACBA,故 A错误;根据 A 中的分析,线框穿越导线时,始终有感应电流存在,故 B 正确;根据楞次定律,安培力始终阻碍线框
4、相对磁场的运动,故安培力的方向始终向上,线框不可能做自由落体运动,故 C、 D 错误。 3 (2018 浙江宁波月考 )如图所示,通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面,位置靠近 ab 且相互绝缘。当矩形线圈突然向右运动时,线圈所受安培力的合力方向导学号 21993235 ( A ) A向左 B向右 C垂直纸面向外 D垂直纸面向里 解析 当矩形线圈突然向右运动时,线圈中会产生逆时针方向的电流,根据左手定则可知, ab 边受的安培力向左, cd 边受的安培力向左,合力的方向向左, A 正确。或根据楞次定律, “ 来拒去留 ” ,感应电流的效果总是阻碍相对运动,所以线圈向右运动则所受安培力
5、向左。 4 (2018 山东潍坊检测 )如图所示,线圈 A 内有竖直向上的磁场,磁感应强度 B 随时间均匀增大;等离子气流 (由高温高压的等电荷量的正、负离子组成 )由左方连续不断地以速度 v0射入 P1和 P2两极板间的匀强磁场 中。发现两直导线 a、 b 互相吸引,由此可以判断 P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为 导学号 21993236 ( B ) A垂直纸面向外 B垂直纸面向里 C水平向左 D水平向右 解析 线圈 A 内有竖直向上的磁场,磁感应强度 B 随时间均匀增大;根据楞次定律可知 a 中电流的方向向下, a、 b 相互吸引,说明 b 中电流的方向也是向下,则 P1带正电,说明正
6、离子向上偏转,根据左手定则可知 P1、 P2间磁场的方向垂直于纸面向里, B 正确。 5 (2018 河南许昌月考 )如图甲所示,在同一平面内有两个圆环 A、 B,圆环 A 将圆环B 分为面积相等的两部分,以图甲中 A 环电流沿顺时针方向为正,当圆环 A 中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是 导学号 21993237 ( B ) 【 精品教育资源文库 】 A B 中始终没有感应电流 B B 中有顺时针方向的感应电流 C B 中有逆时针方向的感应电流 D B 中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向 解析 由于圆环 A 中的电流发生了变化,故圆环 B 中一定有感应电流产生,由楞次定律判
7、定 B 中有顺时针方向的感应电流,故 B 选项正确。 6 (2018 河南省南阳市月考 )如图所示,导轨间的磁场方 向垂直于纸面向里,当导线MN 在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁 A 的圆形金属环 B 中 导学号 21993238 ( D ) A有感应电流,且 B 被 A 吸引 B无感应电流 C可能有,也可能没有感应电流 D有感应电流,且 B 被 A 排斥 解析 MN 向右加速滑动,根据右手定则, MN 中的电流方向从 N M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,电磁铁 A 的左端为 N 极,且磁场强度逐渐增强,根据楞次定律知, B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右, B 被 A 排斥。故
8、D 正确。 7 (2018 山东滨州检测 )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 N 及在水平方向运动趋势的正确判断是 导学号 21993239 ( D ) A N 先小于 mg,后大于 mg,运动趋势向左 B N 先大于 mg,后小于 mg,运动趋势向左 C N 先大于 mg,后大于 mg,运动趋势向右 D N 先大于 mg,后小于 mg,运动趋势向右 【 精品教育资源文库 】 解析 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。当通过线圈磁通量增
9、加时,为阻碍 其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势 (或从安培力的角度分析 ),所以线圈受到的支持力大于其重力;在水平方向上有向右运动的趋势,当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右, D 选项正确,其他选项错误。 8 (2018 河北唐山期中 )如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个完全一样的水平金属圆盘 a 和 b。它们可以绕竖直轴自由转动,用导线通过电刷 把它们相连。当圆盘 a 转动时 导学号 21993240
10、 ( BD ) A圆盘 b 总是与 a 沿相同方向转动 B b 盘与 a 盘的转向关系无法确定 C若 B1、 B2同向,则 a、 b 转向相同 D若 B1、 B2反向,则 a、 b 转向相同 解析 当圆盘 a 转动时,由于切割磁感线而产生感应电流,该电流流入 b 盘中,在磁场中由于受安培力 b 盘会转动。但若不知 B1、 B2的方向关系,则 b 盘与 a 盘的转向关系将无法确定。故 A、 B 错。设 B1、 B2同向且向上, a 盘逆时针转动,则由右手定则可知 a 盘中的感应电流由 a a , b 盘受力将顺 时针转动,故 C 错,同理可判定 D 项正确。 9 (2018 湖北荆州检测 )如图
11、所示,要使 Q 线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 导学号 21993241 ( AD ) A闭合电键 K B闭合电键 K 后,把 R 的滑片右移 C闭合电键 K 后,把 P 中的铁心从左边抽出 D闭合电键 K 后,把 Q 靠近 P 【 精品教育资源文库 】 解析 闭合电键,在 P 中的磁场从无到有,穿过 P 的磁场也穿过 Q,知 Q 中产生感应电流,根据楞次定律,左边导线的电流向下,故 A 正确。闭合电键 K 后,把 R 的滑片右移,Q 中的磁场方向从左向右,且在减小, 根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故 B 错误。闭合电键 K 后,将 P 中的铁心从左边抽出, Q 中的磁场方向从
12、左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故 C 错误。闭合电键,将 Q 靠近 P, Q 中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下,故 D 正确。故选 AD。 10 (2018 四川省资阳市 12 月月考 )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,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去。现在在固定线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形 状、大小相同的两个闭合环,电阻率 铜 铝 。则合上开关 S 的瞬间 导学号 21993242 ( AB ) A从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B铜环受到的安培
13、力大于铝环受到的安培力 C若将铜环放置在线圈右方,环将向左运动 D电池正负极调换后,金属环不能向左弹射 解析 合上开关 S 的瞬间,穿过线圈的磁通量向左增加,根据楞次定律可知,从左侧看环中感应电流沿顺时针方向,选项 A 正确;因两环的横截面积相等,形状、大小相同,故当闭合开关的瞬时,线圈中产生的感应电动势大小相同,根据电阻定律可知, 因 铜 铝 ,故 R 铜 R 铝 。则在铜环中产生的感应电流比铝环中大,故铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,选项 B 正确;根据楞次定律可知,若将铜环放置在线圈右方,环将向右运动,选项C 错误;根据楞次定律,线圈所受安培力的方向只与磁场的增减情况有关,与磁场方
14、向 (或电流方向 )无关,故电池正负极调换后,金属环仍能向左弹射,选项 D 正确;故选 AB。 二、非选择题 11 (2018 山西临汾月考 )在 “ 研究电磁感应现象 ” 的实验中,首先按图 (a)接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合 S 时,观察到电流表指针 向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。然后按图 (b)所示将电流表与副线圈 B 连成一个闭合回路,将原线圈 A、电池、滑动变阻器和电键 S 串联成另一个闭合电路。 【 精品教育资源文库 】 (1)S 闭合后,将螺线管 A(原线圈 )插入螺线管 B(副线圈 )的过程中,电流表的指针将 _向右 _偏转。 (2)线圈 A 放在 B 中不动时,指针将 _不 _偏转。 (3)线圈 A 放在 B 中不动,将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,电流表指针将 _向右 _偏转。 (选填 “ 向左 ” 、 “