《【2017年整理】2012高考物理单元卷 电磁感应现象楞次定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】2012高考物理单元卷 电磁感应现象楞次定律（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用心 爱心 专心 1第四模块 第 9 章 第 1 单元一、选择题1(2008 年海南卷)一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空()A由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势图 18解析：如图 18 所示，设观察方向为面向北方，左西右东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，则右手定则可判断出电动势方向为由上向下；若飞
2、机由西向东飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由下向上，A 对 B 错；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C 错 D 对答案：AD2如图 19 所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈 a、 b、 c、 d 中感应电流的情况是()用心 爱心 专心 2图 19 图 20A线圈 a 中无感应电流B线圈 b 中无感应电流C线圈 c 中有顺时针方向的感应电流D线圈 d
3、 中有逆时针方向的感应电流解析：由安培定则判断磁场方向如图 20 所示，故线圈 a、 c 中有电流再根据楞次定律可知线圈 a 电流为逆时针， c 为顺时针，A 错，C 对而线圈 b、 d 中合磁通量为零，无感应电流，B 对 D 错答案：BC图 213如图 21 所示，虚线 a b c d内为一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，矩形闭合金属线框 abcd 以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动下图所给出的是金属框的四个可能达到的位置，则金属框的速度不可能为零的位置是()解析：当线框完全处于磁场中时，线框中无感应电流产生，线框不受力，将做匀速直线运动，其速度不可能为零，故 C 对答案：C4如图
4、22 所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是用心 爱心 专心 3图 22()A铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大解析：磁铁向下运动，线圈中的磁通量增加，线圈只有缩小，才能阻碍磁通量的增加，并对桌面压力增大，故 B 项正确答案：B5(2008 年四川卷)在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为 .在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面
5、()A维持不动B将向使 减小的方向转动C将向使 增大的方向转动D将转动，因不知磁场方向，不能确定 会增大还是会减小解析：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使 a 减小的方向转动图 23答案：B6(2010 年福建模拟)如图 23 所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示方向的电流 I1，则当 I1增大时，外线圈中的感应电流 I2的方向及 I2受到的安培力 F 的方用心 爱心 专心 4向分别是()A I2顺时针方向， F 沿半径指向圆心B I2顺时针方向， F 沿半径背离圆心向外C I
6、2逆时针方向， F 沿半径指向圆心D I2逆时针方向， F 沿半径背离圆心向外解析：本题考查通电螺旋管的磁场分布、楞次定律等知识点根据通电螺旋管的磁场分布可知，线圈中磁场的方向垂直于纸面向里，当 I1增大时，线圈中磁通量增加，由楞次定律可知，外线圈中感应电流的磁场在线圈内部垂直于纸面向外，由右手螺旋定则可知外线圈中感应电流 I2沿逆时针方向另外，当 I1增大时，线圈中磁通量增加， I2受到的安培力 F 有使线圈所围面积增大的效果，所以 F 沿半径背离圆心答案：D7如图 24 所示， MN、 GH 为平行导轨， AB、 CD 为跨在导轨上的两根杆，导轨和横杆均为导体，有匀强磁场垂直于导轨所在的平
7、面，方向如图 24 所示用 I 表示回路中的电流，则()A当 AB 不动而 CD 向右滑动时， I0 且沿顺时针方向B当 AB 向左、 CD 向右滑动且速度相等时， I0C当 AB、 CD 都向右滑动且速度相等时， I0D当 AB、 CD 都向右滑动，且 AB 速度大于 CD 时， I0，且沿逆时针方向图 24解析：选项 A 中，由右手定则可知，电流沿逆时针方向；选项 B 中，当 AB 向左、 CD向右滑动时，回路 ABDC 的磁通量变化， I0；选项 C 中，当 AB、 CD 都向右滑动且速度相等时，回路 ABDC 的面积不变，磁通量不变化， I0；选项 D 中， AB、 CD 都向右滑动，
8、 AB速度大于 CD 时，回路 ABDC 的面积减小，磁通量变化， I0.根据楞次定律，电流方向沿顺时针方向，故选 C.答案：C8如图 25 所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环下落的运动过程中，下列说法正确的是()用心 爱心 专心 5图 25A在磁铁的上方时，圆环的加速度小于 g，在下方大于 gB在磁铁的上方时，圆环的加速度小于 g，在圆环下方时也小于 gC圆环在磁铁的上方时，加速度小于 g，在下方时等于 gD圆环在磁铁的上方时，加速度大于 g，在下方时小于 g解析：金属环下落通过条形磁铁时，穿过闭合线圈的磁通量发生了变化，因而发生了电磁感应
9、现象而产生了感应电流，使金属环受磁铁的磁场所施的安培力，因而不再是只受重力作用，加速度不再是重力加速度，而要由重力和安培力的合力来决定重力是恒力，所以该题的核心就是要判定金属环所受安培力的方向由楞次定律来判定：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化，即总是阻碍导体间的相对运动，意思是：总是阻碍导体间的距离变化，因此环在磁铁上方下落时，磁场力总是阻碍环下落，即 ag；而环在磁铁下方下落时，由于环与磁铁间的距离要增大，磁场力要阻碍它们间距离的增大，磁场力向上，即有 ag，故答案 B 正确答案：B9如图 26 所示，处于匀强磁场中的平行金属导轨跟大线圈 P 相接，导轨上放一导线ab，大线圈 P 内有同圆
10、心的闭合小线圈 M，要使 M 中产生顺时针方向的感应电流，则导线ab 的运动是()A匀速向右运动 B加速向右运动C减速向右运动 D加速向左运动图 26解析：此题可通过运用楞次定律的解题步骤来判定(1)M 中感应电流为顺时针方向，由安培定则可知感应电流的磁场垂直纸面向里(2)由楞次定律判定得穿过小线圈 M 的磁通量的变化有两种情况：一是垂直纸面向内减少，一是垂直纸面向外增加(3)由于穿过小线圈 M 的磁场由大线圈 P 中的电流产生，所以 P 中电流的变化应该为：顺时针减小或逆时针增加用心 爱心 专心 6(4)P 中电流又是由 ab 的运动引起的，所以 ab 的运动应为：向右减速或向左加速答案：C
11、D10如图 27 所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()图 27A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第 2 个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第 3 个线圈是不合格线圈解析：由产生电磁感应的条件和楞次定律知，A 正确，B 错误由各线圈位置关系知，C 错误，D 正确答案：A
12、D二、计算题图 2811磁感应强度为 B 的匀强磁场仅存在于边长为 2l 的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为 l 的正方形导线框 abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度 v 匀速通过磁场，如图28 所示，从 ab 进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有 ab 边在磁场中)、在磁场中运动阶段( ab、 cd 两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有 cd 边在磁场中)(1)线框进入磁场阶段： t 为 0 ，线框进入磁场中的面积随时间成正比， S lvt，lv最后
13、为 BS Bl2.用心 爱心 专心 7线框在磁场中运动阶段： t 为 ，lv 2lv线框磁通量为 Bl2，保持不变线框离开磁场阶段： t 为 ，线框磁通量线性减小，最后为零2lv 3lv(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向图 29为顺时针方向答案：(1)如图 29 所示(2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针12我国
14、铁路运输能力不足，制约着国民经济的发展在每年的“春运高峰”和“假日消费黄金周” ，出行难总是人们议论的焦点话题因此，我国需要建设更多的铁路，包括发展高速铁路(1)有一种高速磁悬浮列车的设计方案，在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈下列说法不正确的是()A当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C列车运动时，线圈中会产生感应电流D线圈中的感应电流的大小与列车速度无关(2)磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上，从而可高速行驶高速行驶的原因是列车浮起后()A减小了列车的惯性B减小了地球与列车的引力用心 爱心 专心 8C减小
15、了列车与铁轨间的摩擦力D减小了列车所受的空气阻力(3)假设列车从静止开始做匀加速运动，经过 500 m 的路程后，速度达到 360 km/h，整个列车的质量为 1.0105 kg.如果不计阻力，在此匀加速阶段，求牵引力的最大功率解析：(1)由电磁感应原理可知，不正确的说法为 D 选项，故应选 D 选项(2)根据 P Fv，当列车达到最大速度匀速运动时，有F FP F v所以正确选项为 C.而列车悬浮不能有效减小空气阻力，故选项 D 错误(3)根据 v2 v 2 ax，将 v360 km/h100 m/s， v00， x500 m 代入可解得20a 10 m/s 2v22x解得 Pmax Fv mav1.010 5 kW答案：(1)D(2)C(3)1.010 5 kW
