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專題9.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 1．如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 (　　) 答案：B 解析：A中線框的磁通量沒有變化，因此沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也可以理解為左右兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相反，B中線框轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中磁通量變化，這就是發(fā)電機(jī)模型，有感應(yīng)電流，B正確。C、D中線圈平面和B平行，沒有磁通量，更沒有磁通量的變化，C、D錯(cuò)誤。 2．如圖所示，有兩個(gè)同心放置且共面的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)面垂直，比較通過兩環(huán)的磁通量Φa、Φb，則 (　　) A．Φa>Φb　　　　　 B．Φa<Φb C．Φa＝Φb D．不能確定 答案：A 3．如圖所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)閉合線圈向右擺動(dòng)時(shí) (　　) A．AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流 B．AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流 C．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流 D．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流 答案：C 4．中國(guó)第二艘航母于2015年交付使用，在中國(guó)南海擔(dān)負(fù)巡航護(hù)衛(wèi)。由于地磁場(chǎng)的存在，飛機(jī)在一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差，則從飛行員的角度看，機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì) (　　) A．低 B．高 C．相等 D．以上情況都有可能 答案：B 解析：北半球的地磁場(chǎng)的豎直分量向下，由右手定則可判定飛機(jī)無論向哪個(gè)方向飛行，由飛行員的角度看均為左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)較高。 17.如圖所示，插有鐵芯的螺線管固定在水平面上，管右端的鐵芯上套著一個(gè)可以自由移動(dòng)的閉合銅環(huán)，螺線管與電源、開關(guān)組成電路，不計(jì)銅環(huán)與鐵芯之間摩擦阻力，下面說法正確的是(　　) A．閉合開關(guān)，螺線管右端為N極 B．閉合開關(guān)瞬間，銅環(huán)會(huì)向右運(yùn)動(dòng) C．閉合開關(guān)瞬間，銅環(huán)會(huì)向左運(yùn)動(dòng) D．閉合開關(guān)瞬間，銅環(huán)仍保持不動(dòng) 18.如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左　　　　 　　 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 【答案】B　【解析】解法1：當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以線圈所受安培力的合力方向向右，B正確． 解法2：由對(duì)楞次定律中“阻礙”的理解可知，當(dāng)MN中電流突然減小而導(dǎo)致線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減少時(shí)，線圈abcd一定會(huì)有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)以“阻礙”其磁通量的減少，所以其所受安培力的合力方向向右，B正確． 19.如圖所示，在兩個(gè)沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，分別放入兩個(gè)完全一樣的水平金屬圓盤a和b.它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連．當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(　　) A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng) C．若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 D．若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 20．如圖所示，導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí)，正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(　　) A．有感應(yīng)電流，且B被A吸引 B．無感應(yīng)電流 C．可能有，也可能沒有感應(yīng)電流 D．有感應(yīng)電流，且B被A排斥 【答案】D　【解析】MN向右加速滑動(dòng)，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的左端為N極，且磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的內(nèi)部磁場(chǎng)方向向右，B被A排斥．故D正確． 21．(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示．當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去．則下列說法正確的是(　　) A．合上開關(guān)S的瞬間，從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B．金屬環(huán)向左運(yùn)動(dòng)過程中將有收縮趨勢(shì) C．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，環(huán)將向右彈射 D．若將電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 22．如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 【答案】B　【解析】使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小，選項(xiàng)B正確． 23.(多選)如圖所示，水平放置的光滑絕緣直桿上套有A、B、C三個(gè)金屬鋁環(huán)，B環(huán)連接在圖示的電路中．閉合開關(guān)S的瞬間 (　　) A．A環(huán)向左滑動(dòng) B．C環(huán)向左滑動(dòng) C．A環(huán)有向外擴(kuò)展的趨勢(shì) D．C環(huán)有向內(nèi)收縮的趨勢(shì) 【答案】AD　【解析】閉合開關(guān)S的瞬間，通過A、C環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和左手定則可知：A環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，且有收縮的趨勢(shì)；C環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，有收縮的趨勢(shì)，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤． 24．如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊(　　) A．在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng) B．在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒 C．在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) D．落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大 25. (多選)如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．在cd左側(cè)的無磁場(chǎng)區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)．當(dāng)金屬棒KN在重力作用下從磁場(chǎng)右邊界ab處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)后(一直加速)，則下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)L有收縮趨勢(shì) B．圓環(huán)L有擴(kuò)張趨勢(shì) C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小 D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變 【答案】AC　【解析】由于金屬棒KN在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向下加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)內(nèi)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減?。蔄、C正確． 26．(多選)圖中T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯，線圈的繞向如圖10131所示，D是理想的二極管，金屬棒ab可在兩條平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．若電流計(jì)G中有電流通過，則ab棒的運(yùn)動(dòng)可能是(　　) A．向左勻速運(yùn)動(dòng) B．向右勻速運(yùn)動(dòng) C．向左勻加速運(yùn)動(dòng) D．向右勻減速運(yùn)動(dòng) 26.如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。從t＝0開始，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。 答案：B＝ 解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化，在t＝0時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝。 27.如圖所示，邊長(zhǎng)為100cm的正方形閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈ab、cd兩邊中點(diǎn)連線OO′的左右兩側(cè)分別存在方向相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各為B1＝0.6T，B2＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若從上往下看，線圈逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過37時(shí)，穿過線圈的磁通量改變了多少？線圈從初始位置轉(zhuǎn)過180時(shí)，穿過線圈平面的磁通量改變了多少？ 答案：－0.1Wb?。?.0Wb 繞圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過180時(shí)，規(guī)定穿過原線圈平面的磁通量為正，轉(zhuǎn)過180后，穿過線圈平面的磁通量為負(fù)。 Φ3＝－B1－B2＝－0.5Wb ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝－0.5Wb－0.5Wb＝－1.0Wb。 28．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場(chǎng)，如圖所示，從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)。 (1)畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象； (2)判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向。 答案：(1)如題圖所示(2)有，順時(shí)針方向 解析：(1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0→，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積隨時(shí)間成正比，s＝lvt，最后為Φ＝BS＝BI2。 ②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為→，線框磁通量為Φ＝BI2，保持不變。 ③線框離開磁場(chǎng)階段：t為→，線框磁通量線性減小，最后為零。 所以磁通隨時(shí)間變化的圖象為：