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1、必考部分 选修3-2第九章 第1单元 电磁感应现象、楞次定律一、单项选择题（本题共5小题，每小题7分，共35分）时，是A.B.1. 如图1所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置 ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能（）向右进入磁场向左移出磁场C. 以ab为轴转动D. 以cd为轴转动解析：ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b, 由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电 流.当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针 的感应电流，故B正确.当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割
2、磁感 线，无感应电流产生，故C、D错.答案：B2. 如图2所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属 导轨，而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒，它们 同时以相同的速度向右运动时，下列说法中正确的是（）A. 电压表有读数，电流表有读数B. 电压表无读数，电流表有读数C. 电压表无读数，电流表无读数D. 电压表有读数，电流表无读数解析：此题考查对电磁感应现象的理解和对电压表、电流表示数的理解.两棒以相 同的速度向右运动时，因穿过面abcd的磁通量不变，回路中没有感应电流，电流表 和电压表均不会有读数.C项正确.答案：C3. 如图3所示，虚线框a b c d，内有一匀强磁场区域，磁场方
3、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.图4中所给出的是金属 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. （2010-填江模拟）如图5甲所示，两个闭合圆形线圈A. B的圆心重合，放在同一水平 面内，线圈A中通以如图5乙所示的变化电流”=0时电流方向为顺时针（如图中箭 头所示）.在七，2时间内，对于线圈B,下列说法中正确的是（）A. 线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B. 线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收
4、缩的趋势C. 线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D. 线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势解析：在 yt2时间内，通入线圈A中的电流是正向增大的，即逆时针方向增大的， 其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B中 会产生顺时针方向的感应电流.线圈B中电流为顺时针方向，与A中的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B将有扩张的趋势.综上所述，A项正确.答案：A5. 现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时M不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动.经研究jtTwiCtTI 这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转
5、动，其原理如图6所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个6电流检测器.当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化 使线圈中产生了感应电流.将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车 轮被制动抱死.在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是（）A. M中的感应电流方向一直向左B. M中的感应电流方向一直向右C. M中先有自右向左、后有自左向右的感应电流D. M中先有自左向右、后有自右向左的感应电流解析：由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因.由 于齿靠近线圈时
6、被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强，由安 培定则可知M中感应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律 知，M中感应电流方向为自右向左.D项正确.答案：D二、多项选择题（本题共5小题，每小题7分，共35分.每小题有多个选项符合题意， 全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）6. 如图7所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线 圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分 别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向()下运动时：（1）闭合解析：根据楞次定律可确定感应
7、电流的方向:对司 选项，街磁盛向穿过闭合线圈的磁通量的变化尊增加；（3）感应电流产等情况，其中正确的是向上;线圈原磁场的方向生的磁场方向一下；（4）利用安培定则判断感应电流的方向-与图中箭头方向相 同.故C项正确.同理分析可知D项正确.答案：CD7.图8如图8所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（）A. 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B. 圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C. 圆盘在磁场中向右匀速平移D. 匀强磁场均匀增加解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴 转
8、动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D 正确.答案：BD8. 如图9所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是（）A. 释放圆环，环下落时环的机械能守恒B. 释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C. 给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D. 给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势解析：由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只 受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律 可知，圆环的运动
9、总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿 第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动（或据“总阻碍相对运动的推 论得出），故C对D错.答案：AC9. （2010-南京模拟）如图10所示，通过水平绝缘的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传送带运动方向 （）o O O 0/0 do o ooo o/ / 65432 r图1（）A. 若线圈闭合，
10、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：由产生电磁感应现象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：AD10. 如图11所示，AOC是光滑的金属轨道，40沿竖直方向，0C沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重 力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强 磁场，则在PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是 ()A. 感应电流的方向始终是由P-QB. 感应
11、电流的方向先是由P-Q，后是由Q-PC. PQ受磁场力的方向垂直杆向左D. PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形 POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对；再由PQ中电流方向及 左手定则可判断D项对.答案：BD三、计算题(本题共2小题，共30分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位)11. (14分)如图12所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒mn沿框架以速度v向右做匀速 d
12、y C f | x XX I X x运动*=0时，磁感应强度为80，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流，, 乂, 从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这 种情况下B与t的关系式.解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t = 0时刻，穿过线圈平面的磁通量广 B0S = B0l设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为02 = Bl(l + vt)由 =勿,得8 =畀1 2l+Vt答案：B=l+vtX X X XX X X X IX X X X12. (16分)磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正
13、方 形范围内，有一个电阻为&、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13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；若无，请说明 理由.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（沥、cd两边都在磁场中）、离开磁场阶段（只有cd边在磁场中）.线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积与时间成正比，S = lvt, 最后为0 = BS = Bl2.l 2l 线框在磁场中运动阶段：t为 v，线框磁通量为0 = Bl，保持不变.21 31 线框离开磁场阶段：t为vv，线框磁通量线性减小，最后为零.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，感应电流方向为顺时针方向.2|0答案：（1）如右图所示K（2）线框进入磁场阶段，感应电流方向逆时针；线框在磁场 / | I g中运动阶段，无感应电流；线框离开磁场阶段，感应电。次&V VV流方向顺时针.答案：C
