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1、第十章 电磁感应第1节电磁感应现象楞次定律1.(2019广东六校联考)(多选)以下说法正确的是(AB)A.一个质子(不计重力)穿过某一空间而未发生偏转,此空间可能存在磁场B.一个质子(不计重力)穿过某一空间而未发生偏转,此空间可能存在电场C.某电路的磁通量改变了,电路中一定有感应电流D.导体棒在磁场中运动,导体棒两端一定有电势差解析:质子沿着磁感线进入磁场时,质子不受洛伦兹力作用,不会偏转,选项A正确;如果该区域只存在电场,并且质子是沿着电场线的方向进入电场时,质子不发生偏转,选项B正确;某电路的磁通量改变了,如果不是闭合电路,则电路中不会有感应电流,选项C错误;导体棒在磁场中做切割磁感线运动
2、时,导体棒两端才会有电势差,选项D错误.2.(2019北京模拟)纯电动汽车是一种节能、环保的交通工具,它的制动能量回收系统通过能量回收再利用,可提高汽车对能量的利用效率.制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中转动,将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来.关于制动能量回收,下列说法中正确的是(A)A.制动能量回收利用了电磁感应现象B.制动能量回收利用了电流的热效应C.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为内能D.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为重力势能解析:汽车在行驶刹车过程中,动能减小,减小的动能以电能的形式存储,因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象,故A正确,B,
3、C,D 错误.3.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ab的是(A)解析:A中ab棒顺时针转动,运用右手定则,可知导体ab上的感应电流方向为ab,故A正确.B中ab向纸外运动,则知导体ab上的感应电流方向为ba,故B错误.C中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badc,则导体ab上的感应电流方向为ba,故C错误.D中ab棒沿导轨向下运动,知导体ab上的感应电流方向为ba,故D错误.4.(2016海南卷,4)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两
4、导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若(D)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:当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产生,选项A,B错误;当金属圆环向左移动时,穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,故根据楞次定律可知,产生的感应电流为顺时针,选项C错误;当金属圆环向右移动时,穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,故根据楞次定律可知,产生的感应电流为逆时针,选项D正确.5.(
5、2018全国卷,20)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势(AC)A.在t=时为零B.在t=时改变方向C.在t=时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向解析:在t=时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由E=S知,E=0,选项A正确;在t=和t=T时,图线斜率最大,磁场的变化率最大,则在t=和t=T时感应电动势最大.在到之间,电流由Q到P减弱,导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R中感应电动势沿顺时针方向,
6、同理可判断在到时,R中电动势也为顺时针方向,在T到T时,R中电动势为逆时针方向,选项C正确,B,D错误.6.(2018山东青岛二模)在光滑绝缘水平面上,固定一电流方向如图所示的通电直导线,其右侧有闭合圆形金属线圈,某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0,若通电导线足够长,则下列说法正确的是(C)A.线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B.线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C.线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D.线圈最终会停下来并保持静止解析:金属线圈处在直线电流的磁场中,金属线圈向右下方运动,磁通量减小,根据“来拒去留”可知,所受的安培力与运动方向相反,使金属线圈在垂直导线方向做减速运动,当垂直导
7、线方向的速度减为零,只有沿导线方向的速度,则磁通量不变,无感应电流,线圈做匀速直线运动,由于速度减小,并且磁场减弱,故产生的电流不会为恒定电流,故A,B,D错误C正确.7.(2019成都武侯校级模拟)如图所示是探究电磁感应现象的示意图,铁环上绕有A,B两个线圈,线圈A接直流电源,线圈B接电流表和开关S.通过多次实验,即可归纳出产生感应电流的条件,分析这个实验,下列说法中正确的是(C)A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有ab的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有ba的感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有ba的感应电流D.闭合开关S后,向右滑动变阻器滑片,电流表G指针不
8、偏转解析:闭合开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量不发生变化,电流表G中无感应电流,故A,B错误.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流减小,则通过线圈B的磁通量减小了,根据安培定则可确定穿过线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可得:电流表G中有ba的感应电流,故C正确;闭合开关S后,向右滑动变阻器滑片,导致穿过线圈B的磁通量变化,则电流表中有电流,因而电流表G指针会偏转,故D 错误.8.(2018江苏校级一模)如图所示,两同心圆环A,B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带正电荷的绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向转动,且转速逐渐增大,则(A)A.B环将有沿半径向外方向扩张的趋势B.B环
9、中产生顺时针方向的电流C.B环对桌面的压力将增大D.B环对桌面的压力将减小解析:A环以图示的顺时针方向绕圆心加速转动,因绝缘环A带正电,所以产生顺时针方向的电流,使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势,故A正确,B错误.因两同心圆环A,B置于同一光滑水平桌面上,相互作用力在水平面上,对桌面的压力不变,故C,D错误.9.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈,超导体的电阻为零,一个微弱的电动势就可
10、以在超导线圈中引起感应电流,而且这个电流将长期维持下去,并不减弱,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现(D)A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流解析:若N极磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,从上向下看,可确定感应电流方向沿逆时针方向;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,
11、从上向下看线圈中产生的感应电流方向不变,D正确.10.(2019贵州铜仁模拟)(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动,当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法正确的是(BD)A.导体棒CD内有电流通过,方向是DCB.导体棒CD内有电流通过,方向是CDC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒CD的作用力向右解析:AB切割磁感线产生感应电流,根据右手定则判断可知,AB中感应电流的方向为BA,则导体棒CD中有电流通过,方向是CD,故A错误,B正确.感应电流通过CD棒,CD棒受到安培力作用,由左手定则判断可知磁场对导体
12、棒CD的安培力向右,故C错误,D正确.11.(2019安徽六安模拟)已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场,地磁N极位于地理南极.如图所示,在安徽某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd,线框的ad边沿南北方向,ab边沿东西方向,下列说法正确的是(C)A.若使线框向东平移,则a点电势比d点电势高B.若使线框向北平移,则a点电势等于b点电势C.若以ad边为轴,将线框向上翻转90,则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向D.若以ab边为轴,将线框向上翻转90,则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向解析:安徽位于北半球,地磁场的竖直分量向下,若使线圈向东平动,地磁场的竖直
13、分量向下,线圈的磁通量没有变化,没有感应电流产生,ad切割磁感线,产生感应电动势,a点的电势比d点的电势低,选项A错误;若使线圈向北平动,地磁场的竖直分量向下,ab切割磁感线,由右手定则判断可知,a点的电势比b点的电势高,故B错误;若以ad边为轴,将线框向上翻转90,线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律判断知线圈中感应电流方向为adcba,选项C正确;若以ab为轴将线圈向上翻转,因地磁场方向沿向北斜向下的方向,则线圈的磁通量先增加后减小,根据楞次定律判断知线圈中感应电流方向先abcda,后adcba方向,故D错误.12.(2019江西景德镇模拟)(多选)如图所示,一根长导线弯曲成“”形,通以直流
14、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(BC)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解析:根据安培定则,金属环左、右及上方电流在环处产生的磁场方向垂直纸面向里,当电流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,且有向下运动的趋势,即拉力大于重力,选项B,C正确,D错误.13.如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部.则小磁块
15、(C)A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析:小磁块从铜管P中下落时,P中的磁通量发生变化,P中产生感应电流,给小磁块一个向上的磁场力,阻碍小磁块向下运动,因此小磁块在P中不是做自由落体运动,而塑料管Q中不会产生电磁感应现象,因此Q中小磁块做自由落体运动,A项错误;P中的小磁块受到的磁场力对小磁块做负功,机械能不守恒,B项错误;由于在P中小磁块下落的加速度小于g,而Q中小磁块做自由落体运动,因此从静止开始下落相同高度,在P中下落的时间比在Q中下落的时间长,C项正确;根据动能定理可知,落到底部时在P中的速度比在Q中的速度小,D项错误.
