2022高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)二十八電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律含解析新人教版

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律(建議用時40分鐘)1在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是()a將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化b在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化c將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化d繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化【解析】選d。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路內(nèi)磁通量變化，而a、b選項磁通量不變，a、b錯誤，d正確；將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的

2、過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，c錯誤。2.如圖所示為兩個同心圓環(huán)，當(dāng)一有界勻強磁場垂直穿過a環(huán)面時，a環(huán)面磁通量為1，此時b環(huán)磁通量為2，有關(guān)這兩個磁通量大小的說法中正確的是()a12 d無法確定【解析】選b。根據(jù)bs可知，穿過兩環(huán)的磁通量相等，b正確。3如圖所示，正方形線圈abcd的一半處于勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。在線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過90的過程中，穿過線圈的磁通量大小()a.一直減小 b先增大后減小c. 先減小后增大 d先不變后減小【解析】選d。線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動時，當(dāng)cd邊沒有進入磁場前，穿過線圈的

3、有效面積不變，之后穿過線圈的有效面積減小，故磁通量先不變后減小，d正確?！绢}后反思】利用=bs計算磁通量時，應(yīng)注意b與s相互垂直， s是有磁感線穿過部分的面積，而非線圈的實際面積。4.(多選)(2021合肥模擬)老師在課堂上做了一個實驗：彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來；如果在磁鐵下方放一個固定的鋁質(zhì)圓環(huán)，使磁極上下振動時穿過它，磁鐵就會很快地停下來。某同學(xué)課后在家重做該實驗，反復(fù)實驗后發(fā)現(xiàn)：磁鐵下方放置圓環(huán)，并沒有對磁鐵的振動產(chǎn)生影響，對比老師演示的實驗，其產(chǎn)生的原因可能是()a.磁鐵n、s極倒置b.彈簧勁度系數(shù)過小c.鋁質(zhì)圓環(huán)中間某

4、處斷裂d.換用了非金屬材質(zhì)圓環(huán)【解析】選c、d。該同學(xué)實驗時，即使把磁鐵n、s極倒置或者采用勁度系數(shù)過小的彈簧，也不影響感應(yīng)電流的產(chǎn)生，磁鐵還會很快地停下。所以a、b選項均錯誤。若采用中間某處斷裂的鋁質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以c選項正確。若換用的非金屬材質(zhì)圓環(huán)是絕緣體，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以d選項正確。5.如圖所示，m為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在m正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)n，鋁環(huán)也處于水平面中，且m盤和n環(huán)的中心在同一條豎直線o1o2上，現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞o1o2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動，下列

5、說法正確的是()a鋁環(huán)n有沿順時針方向的感應(yīng)電流b鋁環(huán)n有擴大的趨勢c橡膠圓盤m對鋁環(huán)n的作用力方向豎直向下d橡膠圓盤m對鋁環(huán)n的作用力方向豎直向上【解析】選d。當(dāng)橡膠圓盤m逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)安培定則可判斷圓盤m產(chǎn)生的磁場從上往下穿過n環(huán)。當(dāng)圓盤m加速轉(zhuǎn)動，則圓盤m產(chǎn)生的磁場增強，穿過n環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷n環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該是逆時針，n環(huán)有遠離圓盤m、收縮的趨勢，a、b、c錯誤，d正確。6.某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一n極朝下豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數(shù)為m0。下列說法正確的

6、是()a將磁鐵n極加速插向線圈的過程中，電子秤的示數(shù)小于m0b將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵勻速抽出的過程中，電子秤的示數(shù)大于m0c將磁鐵n極加速插向線圈的過程中，線圈中產(chǎn)生的電流沿逆時針方向(俯視)d將磁鐵n極勻速插向線圈的過程中，線圈中產(chǎn)生的電流沿順時針方向(俯視)【解析】選c。將條形磁鐵插入線圈或從線圈中抽出的過程，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，線圈與條形磁鐵會發(fā)生相互作用，根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知，在將磁鐵插入線圈(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互排斥，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)大于m0，在抽出磁鐵(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互吸引，導(dǎo)

7、致電子秤的示數(shù)小于m0，a、b錯誤；根據(jù)楞次定律可判斷，將一條形磁鐵的n極插向線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(俯視)，c正確，d錯誤。7.如圖是電磁沖擊鉆的原理示意圖，若發(fā)現(xiàn)靜止的鉆頭m突然向右運動，則可能是()a開關(guān)s由閉合到斷開的瞬間b開關(guān)s由斷開到閉合的瞬間c保持開關(guān)s閉合，滑動變阻器滑片p加速向右滑動d保持開關(guān)s閉合，滑動變阻器滑片p減速向右滑動【解析】選b。由楞次定律可知只有穿過鉆頭m的磁通量增加時，鉆頭才會向右運動，遠離左側(cè)線圈，所以只有b選項才能讓穿過線圈m的磁通量增加，b正確。 8. (多選)如圖所示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎

8、廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()a當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用b當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中c當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈a、b中電流方向相同d當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈a、b都在阻礙電梯下落【解析】選a、d。若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，選項a正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，但不能阻止磁鐵的運動，選項b錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，

9、閉合線圈a中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，b中向上的磁場增強，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知a與b中感應(yīng)電流方向相反，選項c錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，閉合線圈a、b都在阻礙電梯下落，選項d正確。9(創(chuàng)新題)某些物質(zhì)在低溫下會發(fā)生“零電阻”現(xiàn)象，這被稱為物質(zhì)的超導(dǎo)電性，具有超導(dǎo)電性的材料稱為超導(dǎo)體。根據(jù)超導(dǎo)體的“零電阻”特性，人們猜測：磁場中的超導(dǎo)體，其內(nèi)部的磁通量必須保持不變，否則會產(chǎn)生渦旋電場，導(dǎo)致超導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場力作用下不斷加速而使得電流越來越大不可控制。但是，實驗結(jié)果與人們的猜測是不同的：磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，

10、即內(nèi)部沒有磁通量，超導(dǎo)體的這種特性叫作“完全抗磁性”(邁斯納效應(yīng))?，F(xiàn)在有兩個實驗方案：(甲)如圖所示，先將一個金屬球放入勻強磁場中，等穩(wěn)定后再降溫使其成為超導(dǎo)球并保持低溫環(huán)境，然后撤去該磁場；(乙)先將該金屬球降低溫度直至成為超導(dǎo)球，保持低溫環(huán)境加上勻強磁場，待球穩(wěn)定后再將磁場撤去。根據(jù)以上信息，試判斷上述兩組實驗中球內(nèi)磁場的最終情況是下圖中的哪一組()【解析】選c。題目中兩個球最后均通過降溫變?yōu)槌瑢?dǎo)體，由于邁斯納效應(yīng)，小球的磁通量為零，考慮球的立體特性，內(nèi)部沒有磁感線穿過，故a、b、d錯誤，c正確。10(2021大同模擬)在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原

11、理。如圖所示是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖，關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是()a鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動b永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動c鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反d由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的【解析】選b。當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的磁場在鋁盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時永久磁體的磁場會對鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，并產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動的力矩，使指針轉(zhuǎn)動，由于彈簧游絲的反力矩，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，a錯誤，b正確；該轉(zhuǎn)速表運用了電磁感應(yīng)原理，由楞次定律知，鋁盤磁

12、場總是阻礙永久磁體轉(zhuǎn)動，要減小穿過鋁盤的磁通量，應(yīng)使永久磁體轉(zhuǎn)動方向與鋁盤轉(zhuǎn)動方向相同，c錯誤；永久磁體固定在轉(zhuǎn)軸上，鋁盤固定在指針軸上，鋁盤和永久磁體不是被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動不是同步的，d錯誤。故選b。11.如圖，把一個帶鐵芯的線圈l、開關(guān)s和電源用導(dǎo)線連接，將一金屬套環(huán)置于線圈l上，且使鐵芯穿過套環(huán)。則閉合開關(guān)s的瞬間()a套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)無電流流過b套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同c套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相反d套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同【解析】選c。閉合開關(guān)s的瞬間，線圈和鐵芯中的磁場增強，則閉合套環(huán)中的磁通量

13、增加，根據(jù)楞次定律可知，套環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與線圈中的磁場方向相反，所以套環(huán)受到斥力作用向上跳起，又根據(jù)右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的方向與線圈中電流的方向相反，故a、b、d錯誤，c正確。12(多選)豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視順時針方向的電流，其大小按圖乙所示的規(guī)律變化。螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)(未畫出)，圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合。下列說法正確的是()a.t時刻，圓環(huán)有擴張的趨勢bt時刻，圓環(huán)有收縮的趨勢ct和t時刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等dt時刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時針方向的感應(yīng)電流【解析】選b、c。t時刻，線圈中通

14、有順時針逐漸增大的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸增加。由楞次定律可知，圓環(huán)有收縮的趨勢，a錯誤，b正確；t時刻，線圈中通有順時針逐漸減小的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸減小，由楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時針，d錯誤；t和t時刻，線圈中電流的變化率一致，即由線圈電流產(chǎn)生的磁場變化率一致，則圈環(huán)中的感應(yīng)電流大小相等，c正確?！炯庸逃?xùn)練】(多選)如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)l，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度b隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化時()a.在t1t

15、2時間內(nèi)，l有收縮趨勢b.在t2t3時間內(nèi)，l有擴張趨勢c.在t2t3時間內(nèi)，l內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流d.在t3t4時間內(nèi)，l內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流【解析】選a、d。在t1t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強度增加且斜率變大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢， a正確；在t2t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，通過圓環(huán)磁通量不變，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，b、c錯誤；在t3t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，

16、該電流激發(fā)出向內(nèi)減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，d正確。13(多選)某同學(xué)自制的簡易電動機示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將()a左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉b左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉c左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉d左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉【解析】選a、d。當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)絕

17、緣漆刮掉，通電后根據(jù)左手定則可知下邊受到的安培力方向垂直于紙面向里，線圈開始轉(zhuǎn)動，在前半周轉(zhuǎn)動過程中，線圈中有電流，安培力做正功，后半周電路中沒有電流，安培力不做功，由于慣性線圈能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動， a、d正確；當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，線圈中電流始終存在，安培力先做正功后做負功，但同時重力做負功，因此在轉(zhuǎn)過一半前線圈的速度即減為0，線圈只能擺動，b錯誤；左右轉(zhuǎn)軸不能同時接通電源，始終無法形成閉合回路，電路中無電流，不會轉(zhuǎn)動，c錯誤。14. (創(chuàng)新題)(2020西城區(qū)模擬) 磁單極子是物理學(xué)家設(shè)想的一種僅帶有單一磁極(n極或s極)的粒子，它們的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布，目前科學(xué)家

18、還沒有證實磁單極子的存在。若自然界中存在磁單極子，以其為球心畫出兩個球面1和2，如圖所示，a點位于球面1上，b點位于球面2上，則下列說法正確的是()aa點比b點的磁感應(yīng)強度大ba點比b點的磁感應(yīng)強度小c球面1比球面2的磁通量大d球面1比球面2的磁通量小【解題指導(dǎo)】(1)距離磁源越近磁感應(yīng)強度越大。(2)磁通量大小可以用穿過兩球面的磁感線條數(shù)多少來判斷。【解析】選a。由于磁感線的分布類似于點電荷的電場線分布，磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大，a正確，b錯誤；由于磁感線都是向外的，中間沒有斷開，穿過兩個面的磁感線的條數(shù)相等，因此兩個面的磁通量相等，c、d錯誤。15(多選)如圖甲所示，等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入p1 和p2 兩極板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與p1 、p2 相連接，線圈a與直導(dǎo)線cd相連接，線圈a內(nèi)存在如圖乙所示的變化磁場，且磁感應(yīng)強度b的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是()a.01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥b12 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引c23 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥d34 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引【解析】選b、c。左側(cè)實