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2019届一轮复习物理江苏专版:课时跟踪检测(三十一) 电磁感应现象 楞次定律

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         课时跟踪检测(三十一)                    电磁感应现象            楞次定律

    对点训练:对电磁感应现象的理解和判断

    1.[多选]如图所示,矩形线框           abcd 由静止开始运动,若要使
线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是(  )
    A.向右平动(ad     边还没有进入磁场)
    B.向上平动(ab     边还没有离开磁场)
    C.以   bc 边为轴转动(ad    边还没有转入磁场)
    D.以   ab 边为轴转动(转角不超过         90°)
    解析:选    AD 选项    A 和  D 所描述的情况中,线框在磁场中的有效面积                  S 均发生变化
(A 情况下   S 增大,D   情况下    S 减小),穿过线框的磁通量均改变,由产生感应电流的条件
知线框中会产生感应电流。而选项               B、C  所描述的情况中,线框中的磁通量均不改变,不
会产生感应电流。故选          A、D。
    2.(2018·浏阳三中月考)法拉第是十九世纪电磁学领域中伟大的科学家,下列有关法拉
第在电磁学领域的贡献,不正确的是(  )
    A.法拉第是电磁学的奠基者,他首先提出了场的概念
    B.法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的
    C.法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同,感应电流并不是与原电流有关,而
是与原电流的变化有关

    D.法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法,即:感应电流的磁
场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化

    解析:选    D 法拉第是电磁学的奠基者,他首先提出了场的概念,选项                          A 正确;法拉
第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的,选项                           B 正确;     法拉第正确地
指出电磁感应与静电感应不同,感应电流并不是与原电流有关,而是与原电流的变化有关,

选项   C 正确;楞次通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法,即:感应电流的
磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化,选项                    D 错误。
    3.(2018·宿迁中学月考)某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、
滑动变阻器、线圈        A(有铁芯)、线圈      B、灵敏电流计及开关按如图所示连接成电路。在实验
中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断,在保持开关

闭合的状态下(  )


    A.当线圈     A 拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
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    B.当线圈     A 中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
    C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转
    D.当滑动变阻器的滑片向           N 端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏
    解析:选    B 开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时,指针
左偏;若磁通量减小时,则右偏;当线圈                  A 拔出,或线圈      A 中的铁芯拔出时,均导致磁通
量减小,因此电流计指针向右偏,故                A 错误,B   正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过
线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故                      C 错误;当滑动变阻器的滑片向             N 端
滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故

D 错误。
    对点训练:应用楞次定律判断感应电流的方向

    4.(2016·海南高考)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一
竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。两导

线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若(  )
    A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
    B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
    C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向
    D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向
    解析:选    D 当金属环上下移动时,穿过环的磁通量不发生变化,根据楞次定律,没
有感应电流产生,选项          A、B  错误;当金属环向左移动时,穿过环的磁通量垂直纸面向外
且增强,根据楞次定律可知,环上产生顺时针方向的感应电流,故选项                              C 错误;当金属环
向右移动时,穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强,根据楞次定律可知,环上产生逆时针

方向的感应电流,故选项           D 正确。
    5.(2018·淮安模拟)如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中
的感应电流(自左向右看)(  )


    A.沿顺时针方向
    B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向
    C.沿逆时针方向
    D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向
    解析:选    C 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,原磁场方向向右,且磁通
量在增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,所以感应电流的磁
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场向左,由安培定则知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向。故                            C 正确,A、B、
D 错误。
    6.(2018·苏州一模)下列图中表示闭合电路中的一部分导体                    ab 在磁场中做切割磁感线
运动的情景,导体        ab 上的感应电流方向为         a→b 的是(  )


    解析:选    A ab  棒顺时针转动,运用右手定则:磁感线穿过手心,拇指指向顺时针方
向,则导体     ab 上的感应电流方向为         a→b,故   A 正确;ab   向纸外运动,运用右手定则,则
知导体   ab 上的感应电流方向为         b→a,故   B 错误;穿过回路的磁通量减小,由楞次定律知,
回路中感应电流方向由          b→a→d→c,则导体       ab 上的感应电流方向为        b→a,故    C 错误;
ab 棒沿导轨向下运动,由右手定则判断知导体                  ab 上的感应电流方向为        b→a,故    D 错误。
    7.如图所示,在条形磁铁         N 极附近,将闭合线圈         abcd 由位置
Ⅰ经位置Ⅱ平移至位置Ⅲ,线圈中感应电流的方向(  )
    A.始终沿     abcd 方向
    B.始终沿     adcb 方向
    C.先沿    abcd 方向,后沿    adcb 方向
    D.先沿    adcb 方向,后沿    abcd 方向
    解析:选    B 线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,向上穿过线圈的磁通量减小,则产生
感应电流,根据楞次定律可知,感应电流的磁场应向上,则由右手螺旋定则可知,感应电

流的方向为     adcb;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,线圈内向下穿过的磁通量增加,则也
会产生感应电流,根据楞次定律感应电流的磁场向上,则感应电流的方向为                                adcb。

    对点训练:三定则、一定律的综合应用

    8.[多选](2018·连云港模拟)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,
通以直流电     I,正中间用绝缘线悬挂一金属环              C,环与导线处于同一竖
直平面内。在电流        I 增大的过程中,下列判断正确的是(  )
    A.金属环中无感应电流产生
    B.金属环中有逆时针方向的感应电流
    C.悬挂金属环       C 的竖直线的拉力大于环的重力
    D.悬挂金属环       C 的竖直线的拉力小于环的重力
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    解析:选    BC Φ=BS,S     不变,I   增大,B    增大,所以有感应电流产生,A             错误。由
楞次定律得,感应电流方向沿逆时针,B                 正确。由圆的上半部分          B 大于下半部分,所以安

培力以上半圆为主,I         方向向左,B     垂直纸面向里,F        安方向向下,所以       F 拉=mg+F   安,
拉力大于重力,C        正确,D   错误。
    9.(2018·徐州期中)如图所示,平行导轨电阻忽略不计,要使悬
挂着的金属环      P 能产生方向如图所示的感应电流,则金属棒                  ab 的
运动应是(  )
    A.向右匀速运动
    B.向左匀速运动
    C.向左减速运动
    D.向右减速运动
    解析:选    D 当   ab 向右匀速运动时,由右手定则判断可知,ab                 中产生由    b→a  的感应
电流,感应电动势恒定,感应电流恒定,螺线管产生的磁场恒定,则由楞次定律判断可知,

金属环不产生电流,故          A 错误;同理,B      错误;当     ab 向左减速运动时,由右手定则判断
可知,ab   中产生由     a→b 的感应电流,感应电动势减小,感应电流减小,螺线管产生的方
向向左的磁场减弱,则由楞次定律判断可知,金属环产生与图示方向相反的电流,故                                    C 错
误;当   ab 向右减速运动时,由右手定则判断可知,ab                 中产生由     b→a 的感应电流,感应电
动势减小,感应电流减小,螺线管产生方向向右的减小的磁场,则由楞次定律判断可知,

金属环产生与图示方向相同的电流,故                 D 正确。
    10.[多选]如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图。左线圈连着平
行导轨   M  和 N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒                     ab,金属棒处于垂直纸面
向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是(  )


    A.当金属棒向右匀速运动时,a             点电势高于     b 点,c  点电势高于     d 点
    B.当金属棒向右匀速运动时,b             点电势高于     a 点,c  点与  d 点等电势
    C.当金属棒向右加速运动时,b             点电势高于     a 点,c  点电势高于     d 点
    D.当金属棒向右加速运动时,b             点电势高于     a 点,d  点电势高于     c 点
    解析:选    BD 当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时,金属棒产生恒定感应电动势,
由右手定则判断电流方向由            a→b。根据电流从电源(ab         相当于电源)正极流出沿外电路回到
电源负极的特点,可以判断            b 点电势高于     a 点。又左线圈中的感应电动势恒定,则感应电
流也恒定,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流。故                             A 错误,B   正确。当

ab 向右做加速运动时,由右手定则可推断                φb>φa,电流沿逆时针方向。又由            E=BLv  可知
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ab 金属棒两端的      E 不断增大,那么左边电路中的感应电流也不断增大,由安培定则可判断
它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的,并且磁感应强度不断增强,所以右边电路的
线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针

(从下向上看),而在右线圈组成的电路中,感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈
上,把这个线圈看做电源,由于电流是从                  d 沿外电路(即电阻      R)流向  c,所以   d 点电势高于
c 点。故   C 错误,D   正确。
    11.(2018·无锡期末)一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈,则流过灵敏电流计的感
应电流方向是(  )
    A.始终由     a 流向  b
    B.始终由     b 流向 a
    C.先由    a 流向  b,再由   b 流向  a
    D.先由    b 流向  a,再由   a 流向  b
    解析:选    D 条形磁铁的       N 极自右向左穿过闭合线圈,从而使得线圈向左的磁通量先
增大后减小,根据楞次定律,则感应电流的磁场先向右,后向左,再由右手螺旋定则可得,

感应电流方向先由        b 流向  a,再由   a 流向  b,故   D 正确,A、B、C      错误。
    对点训练:利用楞次定律的推论速解电磁感应问题

    12.[多选](2018·镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当
固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置,

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                                    ρ 铜

<ρ 铝。则合上开关      S 的瞬间(  )


    A.从右侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流
    B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
    C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射
    D.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射
    解析:选    BCD 闭合开关       S 的瞬间,金属环中向右的磁场磁通量增大,根据楞次定律,

从右侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,A                     错误;由于电阻率        ρ 铜<ρ 铝,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,铜环中产生的感应电
流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安

培力,B    正确;若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关                   S 的瞬间,环将向右弹射,C           正确;
电池正、负极调换后,同理可以得出金属环仍能向左弹射,D                          正确。
    13.如图甲所示,圆形线圈           P 静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管                  Q,P  和
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Q 共轴,Q    中通有变化电流       i,电流随时间变化的规律如图乙所示,P                所受的重力为      G,桌
面对   P 的支持力为    N,则(  )


    A.t1 时刻,N>G,P      有扩张的趋势

    B.t2 时刻,N=G,P      有收缩的趋势

    C.t3 时刻,N=G,此时        P 中有感应电流

    D.t4 时刻,N<G,此时穿过          P 的磁通量最小
    解析:选    C 当螺线管中电流增大时,其形成的磁场不断增强,因此线圈                           P 中的磁通
量增大,根据楞次定律可知线圈              P 将阻碍其磁通量的增大,故线圈有远离和面积收缩的趋
势,即   N>G,P    有缩小的趋势,故        A 错误;当螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,

线圈   P 中的磁通量不变,因此线圈中无感应电流产生,故                    t2 时刻 N=G,此时线圈       P 没有

收缩的趋势,故       B 错误;t3  时刻螺线管中电流为零,但是线圈               P 中磁通量是变化的,因此

此时线圈中有感应电流,由于             t3 时刻螺线管中电流为零,所以           P 与螺线管之间没有作用力,
N=G,故    C 正确;当螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,线圈                       P 中的磁通量不变,

因此线圈中无感应电流产生,故              t4 时刻 N=G,故    D 错误。
    14.(2018·镇江质检)条形磁铁放在光滑的水平面上,以条形磁铁中央位置正上方的某点
为圆心,水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断中正确的是(  )
    A.给磁铁水平向右的初速度,圆环将受到向左的磁场力
    B.释放圆环,圆环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
    C.释放圆环,下落过程中圆环的机械能不守恒
    D.给磁铁水平向右的初速度,磁铁在向右运动的过程中做减速运动
    解析:选    D 给磁铁水平向右的初速度,穿过圆环向上的磁通量增大,根据楞次定律,
感应电流将阻碍圆环与磁铁之间的相对运动,所以圆环将受到向右的磁场力,磁铁受向左

的作用力,故磁铁将做减速运动,故                A 错误,D   正确;释放圆环,圆环竖直向下运动时,
通过圆环的磁通量始终为零,穿过圆环的磁通量不变,没有感应电流产生,故相互间没有

作用力,故磁铁对桌面的压力不变,圆环下落时机械能守恒,故                           B、C  错误。
    考点综合训练

    15.[多选]如图所示,倾角为         α 的斜面上放置着光滑导轨,
金属棒   KN  置于导轨上,在以        ab 和 cd 为边界的区域内存在磁
感应强度为     B 的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。在
cd 左侧的无磁场区域        cdPM 内有一半径很小的金属圆环            L,圆
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环与导轨在同一平面内。当金属棒               KN 在重力作用下从磁场右边界            ab 处由静止开始向下运
动后,则下列说法正确的是(  )
    A.圆环    L 有收缩趋势
    B.圆环    L 有扩张趋势
    C.圆环内产生的感应电流变小
    D.圆环内产生的感应电流不变
    解析:选    AC 由于金属棒       KN 在重力的作用下向下运动,则             KNMP  回路中产生逆时
针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场,随着金属棒向下加速运
动,圆环的磁通量将增加,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的
增加;又由于金属棒向下运动的加速度减小,磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的

感应电流不断减小。故          A、C  正确。
    16.(2018·苏州模拟)如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面
内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水
平直导线,导线中通过图示方向的恒定电流,线框从实线位置由静止释

放,在线框的运动过程中(  )
    A.线框中的磁通量为零时其感应电流也为零
    B.线框中感应电流方向先顺时针后逆时针
    C.线框受到安培力的合力方向竖直向上
    D.线框减少的重力势能全部转化为电能
    解析:选    C 根据右手定则,通电直导线的磁场在上方向外,在下方向里;离导线近
的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程,向
外的磁感应强度增加,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
向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,之后变成向里的磁通量,并
逐渐增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流;向里的磁通量变成
最大后,继续向下运动,向里的磁通量又逐渐减小,这时的电流方向又变成了顺时针;由
上分析,穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,

一直减小到     0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大。这一过程是连续的,始终有感应电
流存在,故     A、B   错误。根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,故受安
培力的方向始终向上,故           C 正确。根据能量守恒定律,线框从实线位置由静止释放过程中,
减小的重力势能,除增加其动能外,还产生电能,从而转化为热量,故                              D 错误。
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