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1、11 1 电磁感应现象电磁感应现象 楞次定律楞次定律选择题(18 题为单项选择题，914 题为多项选择题)1(2017杭州模拟)如图 1 所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )图 1A线圈中将产生abcda方向的感应电流B线圈中将产生adcba方向的感应电流C线圈中感应电流方向无法判断D线圈中无感应电流解析 周长一定时，圆形的面积最大。本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生。由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流。故 A 正确。答案 A2如图 2 所
2、示，导线框abcd与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是( )图 2A先abcd，后dcba，再abcdB始终dcbaC先dcba，后abcd，再dcbaD先abcd，后dcba2解析 当导线框从直导线左边向直导线靠近时，穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加，由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba。当导线框在直导线右边远离直导线时，穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小，由楞次定律可判断导线框中电流方向还是dcba。在导线框跨越直导线过程中，导线框的ab边和dc边均切割磁感线，由右手定则可得ab边感应电流的方向从a到b，
3、cd边感应电流的方向从c到d，而ad、bc边不切割磁感线，因此，回路中相当于有两个电源串联，回路中感应电流的方向为abcd。选项 C 正确。答案 C3如图 3，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向 ( )图 3A向左B向右C垂直纸面向外D垂直纸面向里解析 因为导线MN靠近ab，由图可知，线圈中等效合磁场为垂直纸面向里，当MN中电流减小时，由楞次定律可知感应电流的磁场阻碍磁通量的减小，故线圈向右运动，所受安培力的合力向右，故只有 B 项正确。答案 B4如图 4 所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路。
4、在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A。不计铁芯和铜环A之间的摩擦。则下列情况中铜环A会向右运动的是( )3图 4A线圈中通以恒定的电流B通电时，使滑动变阻器的滑片P向右匀速移动C通电时，使滑动变阻器的滑片P向左加速移动D开关突然断开的瞬间解析 铜环A向右运动，说明穿过A的磁通量在增加，绕在铁芯上的线圈中的电流在增大，故选项 C 正确。答案 C5(2018河南开封名校联考)奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验。图 5 中环形物体是法拉第使用过的线圈，A、B两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接。实验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁
5、生电” ，其原因是( )图 5A线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了C线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场D线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场解析 电流表与线圈B构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流。由于线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，所以线圈B中磁通量没有变化，电流表指针不偏转，D 正确。答案 D6如图 6 所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方水平快速通过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下
6、列说法中正确的是( )4图 6AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左BFN先大于mg后小于mg，运动趋势先向右后向左CFN先小于mg后大于mg，运动趋势先向左后向右DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析 通电螺线管从线圈正上方快速通过时，通过线圈的磁通量先增大后减小。当通过线圈磁通量增大时，为阻碍其增大，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上线圈有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上线圈有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重
7、力，运动趋势总是向右，D 正确。答案 D7如图 7 所示，线圈ABCD固定在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。当磁场变化时，发现线圈AB边受安培力方向水平向右且恒定不变，则磁场的变化情况可能是图中的( )图 7答案 D8在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图 8 所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(ba)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，2线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度大小开始减小到 ，则此B 2过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )5图 8A. B(b2
8、a2)BB(b22a2)1 2CB(b2a2) D. B(b22a2)1 2解析 计算磁通量时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B时线圈磁通量1B(b2a2)Ba2，磁感应强度大小为 时线圈磁通量2 B(b2a2)B 21 2 Ba2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为 |21| B(b22a2)，故1 21 2选项 D 正确。答案 D9如图 9 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( )图 9A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
9、(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。答案 AD10(2017景德镇模拟)如图 10 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，6下列判断正确的是( )图 10A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
10、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 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mgF安，拉力大于重力，C 正确，D 错误。答案 BC11如图 11 所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R。当线框向右运动时，下面说法正确的是( )图 11AR中无电流BR中有电流，方向为EMCab中无电流Dab中有电流，方向为ba解
11、析 由于线框向右运动，所以ab两端和dc两端存在着相同大小的电势差，ab中有电流，方向为ba，cd中也有电流，方向为cd，回路内有电流，R中电流方向为EM，B、D 正确。7答案 BD12如图 12 所示，虚线矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是 ( )图 12答案 AD13. (2015山东理综，17)如图 13 所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速
12、过程中，以下说法正确的是( )图 13A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动解析 由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项 A 正确；根据EBLv可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的阻碍圆盘转动的安培力越大，则圆盘越容易停止转动，选项 B 正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项 C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘，则圆盘中无感应电流，不产生安培力，圆盘匀速转动，选项 D 正确。答案 ABD14如图 14 甲所示
13、为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、B，线圈A中通入如图乙所示的电流，t0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，则下列说法中正确的8是( )图 14A在t1t2时间段内，线圈B内有顺时针方向的电流，线圈B有扩张的趋势B在t1t2时间段内，线圈B内感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里C在 0t1时间段内，线圈B内有逆时针方向的电流D在 0t1时间段内，线圈B有收缩的趋势解析 在t1t2时间段内，线圈A中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增大的，由此可判定线圈B中的电流为顺时针方向，产生的磁场方向垂直纸面向里，线圈A、B中电流方向相反，相互排斥，线圈B有扩张趋势，故 A、B 正确；在 0t1时间段内，线圈A中的电流为顺时针方向，产生的磁场垂直纸面向里且是减小的，线圈B内有顺时针方向的感应电流，线圈A、B相互吸引，线圈B有收缩的趋势，C 错误，D 正确。答案 ABD
