《高三班课33楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三班课33楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用练（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1高三物理班课高三物理班课刘庆飞刘庆飞专题专题楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用练授课日期及时段授课日期及时段单元小结练单元小结练 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用练楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用练基础巩固1如图 1 所示，一水平放置的 N 匝矩形线框面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向斜向上，与水平面成 30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )图 1A.BS B.NBS312312C.BS D.NBS312312答案 C解析 是标量，但有正负之分，在计算 21时必须注意 2、1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中
2、在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则 2BS，1 BS，因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数3212无关，故 BS.3122北半球地磁场的竖直分量向下如图 2 所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为 L 的正方形闭合导体线圈 abcd，线圈的 ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向下列说法中正确的是( )图 2A若使线圈向东平动，则 a 点的电势比 b 点的电势高B若使线圈向北平动，则 a 点的电势比 b 点的电势低C若以 ab 边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为 abcdaD若以 ab 边为轴将线圈向
3、上翻转，则线圈中的感应电流方向为 adcba2答案 C解析 线圈向东平动时，ab 和 cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相等，a 点电势比 b 点电势低，A 错；同理，线圈向北平动，则 a、b 两点的电势相等，高于 c、d 两点的电势，B 错；以 ab 边为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小，感应电流的磁场方向应该向下，再由安培定则知，感应电流的方向为 abcda，则 C 对，D 错3如图 3 所示，金属棒 ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒 ab 在匀强磁场 B 中沿导轨向右运动，则( )图 3来源:学|科|网 Z|X|X|KAab 棒不受安培力作用Bab 棒
4、所受安培力的方向向右Cab 棒向右运动速度 v 越大，所受安培力越大D螺线管产生的磁场，A 端为 N 极答案 C解析 金属棒 ab 沿导轨向右运动时，安培力方向向左， “阻碍”其运动，选项 A、B 错误；金属棒 ab 沿导轨向右运动时，感应电动势 EBlv，感应电流 I ，安培力 FBIl，可见，选项 C 正确；根据右ERB2l2vR手定则可知，流过金属棒 ab 的感应电流的方向是从 b 流向 a，所以流过螺线管的电流方向是从 A 端到达B 端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的 A 端为 S 极，选项 D 错误4如图 4 所示，竖直平面内有一金属环，其半径为 a，总电阻为 2r(指拉直时两端的电
5、阻)，磁感应强度大小为 B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为 r 的导体棒 AB，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为 v，则此时 AB 两端的电压大小为( )图 4A. Bav B. Bav C. Bav DBav1 31 62 3答案 A解析 转动导体棒到竖直位置时切割磁感线产生的感应电动势 EB2a ，而 ，得vvvAvB2EB2aBav.外电路的总电阻 R ，根据闭合电路欧姆定律 I，得总电流 I.AB0v2rrrrr2ERr2Bav3r3两端的电压大小 UIR Bav.2Bav3rr2135如图 5 所示，线圈匝数
6、为 n，横截面积为 S，线圈总电阻为 r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为 k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为 C，两个电阻的阻值分别为 r 和 2r.下列说法正确的是( )来源:学|科|网 Z|X|X|K图 5A电容器所带电荷量为2nSkC 5B电容器所带电荷量为3nSkC 5C电容器下极板带正电D电容器上极板带正电答案 D解析 闭合线圈与阻值为 r 的电阻形成闭合回路，线圈相当于电源，电容器两极板间的电压等于路端电压；线圈产生的感应电动势为 EnSnSk，路端电压 U ，电容器所带电荷量为 QCU，选BtE2nSk2nSkC2项 A、B 错误；根据楞次
7、定律，感应电流从线圈的右端流到左端，线圈的左端电势高，电容器上极板带正电，选项 C 错误，D 正确6如图 6 所示，线圈 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关 S 闭合和断开的过程中，灯 L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )图 6AS 闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗BS 闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭CS 闭合，L1、L2同时亮，而后 L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S 断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭DS 闭合，L1、L2同时亮，而后 L1逐渐熄灭，
8、L2则逐渐变得更亮；S 断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭答案 D7(多选)如图 7 所示，通以恒定电流 I 的长直导线 AB 和一个闭合矩形导体线圈在同一平面内，线圈的对4称轴 MNAB.线圈做下列运动时，有感应电流产生的是( )图 7A沿 MN 方向平动B以 AB 为轴转动C绕轴 MN 转动D绕轴 ad 转动答案 CD解析 若线圈沿 MN 方向平动或以 AB 为轴转动，则穿过线圈的磁感线条数没有变化，即磁通量不变，线圈中没有感应电流产生若线圈绕轴 MN 转动或绕轴 ad 转动，则穿过线圈的磁感线条数均发生变化，即磁通量均改变，线圈中均有感应电流产生来源:学.科.网8(多选)如图 8 所示
9、，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ 为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为 L 的正方形闭合回路 abcd，回路在纸面内以恒定速度 v0向右运动，当运动到关于 OO对称的位置时( )图 8A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为 BLv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中 ab 边与 cd 边所受安培力方向相同答案 AD解析 由于两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，且回路此时关于 OO对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A 项正确；ab、cd 均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针方向，两电源串联，感应电
10、动势为 2BLv0，B、C 项错误；由左手定则知 ab、cd 所受安培力方向均向左，D 项正确9(多选)如图 9 所示的电路中，若放在水平光滑金属导轨上的 ab 棒突然向右移动，这可能发生在( )图 95A闭合开关 S 的瞬间来源:学科网 ZXXKB断开开关 S 的瞬间C闭合开关 S 后，减小滑动变阻器 R 的阻值时D闭合开关 S 后，增大滑动变阻器 R 的阻值时答案 AC解析 本题中线圈 L1和 L2绕在同一个铁芯上，因此穿过二者的磁通量始终相等只要 L1中的电流发生变化，穿过 L2的磁通量就随之发生变化，L2中就有感应电流产生，ab 棒就受安培力的作用发生移动显然，对 ab 棒来说“因电而
11、动” ，故可由左手定则确定其中的电流方向由左手定则判定 ab 中的电流方向为ab，再由安培定则可判断出 L2中的感应电流产生的磁场方向与 L1产生的磁场方向相反，说明原磁场 L1产生的磁场磁通量是增加的，即 L1中的电流在增大，故相应的情况应是闭合开关 S 的瞬间或闭合开关 S后减小滑动变阻器 R 的阻值时，故选项 A、C 两项正确综合应用10(多选)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 10 所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈一端的金属环被弹射出去现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率 铜铝闭合开关
12、 S 的瞬间( )图 10A从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C若将环放置在线圈右方，环将向左运动D电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射答案 AB解析 线圈中电流为右侧流入，磁场方向向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，选项 A 正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，选项 B 正确；若将环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，选项 C 错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹射，选项 D 错误11.(多选)如图 11 所示，一导线弯成
13、半径为 a 的半圆形闭合回路虚线边界 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始终与 MN 垂直从D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止下列结论正确的是( )6图 11A感应电流方向不变BCD 段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值 EmBavD感应电动势平均值 BavE1 4答案 ACD解析 导体切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变，A 正确根据左手定则，CD 段所受的安培力方向竖直向下，故 B 错误感应电动势最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故 EmBav，C 正确EtB a212t2
14、av由得 Bav，D 正确E1412磁场在 xOy 平面内的分布如图 12 所示，其磁感应强度的大小均为 B0，方向垂直于 xOy 平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为 L0，整个磁场以速度 v 沿 x 轴正方向匀速运动若在磁场所在区间内放置一由 n 匝线圈组成的矩形线框 abcd，线框的 bcLB、abL，LB略大于 L0，总电阻为 R，线框始终保持静止求：图 12(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；(2)线框所受安培力的大小和方向答案 (1)2nB0Lv 2nB0Lv R(2) 方向沿 x 轴正方向4n2B2 0L2v R解析 (1)线框相对于磁场向左做切割磁感线的匀速运动，切割磁感线的速度大小为 v，任意时刻线框 ab边切割磁感线产生的感应电动势大小为 E1nB0Lvcd 边切割磁感线产生的感应电动势大小为 E2nB0Lv7ab 边和 cd 边所处的磁场方向总是相反的，故 ab 边和 cd 边中产生的感应电动势方向总是相同的，所以总的感应电动势大小 E2nB0Lv ，由闭合电路欧姆定律得导线中的电流大小 I.来源:学科网 ZXXK2nB0LvR(2)线框所受安培力的大小 F2nB0LI4n2B2 0L2vR由左手定则判断，线框所受安培力的方向始终沿 x 轴正方向
