課時跟蹤檢測（四十三） 電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律

課時跟蹤檢測（四十三）電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律1．(2021·北京等級考)某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是()A．未接導(dǎo)線時，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢B．未接導(dǎo)線時，表針晃動劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用C．接上導(dǎo)線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D．接上導(dǎo)線后，表針晃動減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用解析：選D未接導(dǎo)線時，表針晃動過程中導(dǎo)線切割磁感線，表內(nèi)線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A錯誤；未接導(dǎo)線時，未連成閉合回路，沒有感應(yīng)電流，所以不受安培力，B錯誤；接上導(dǎo)線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，表針晃動減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用，C錯誤，D正確。2．(2023·無錫模擬)如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是()A．有順時針方向的感應(yīng)電流B．有逆時針方向的感應(yīng)電流C．有先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流D．無感應(yīng)電流解析：選A穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，合磁通量是向上的。當(dāng)線圈突然縮小時合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律和安培定則判斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向，選項(xiàng)A正確。3.已知地磁場類似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場，地磁場N極位于地理南極附近。如圖所示，在湖北某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，線框的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向，下列說法正確的是()A．若使線框向東平移，則a點(diǎn)電勢比d點(diǎn)電勢高B．若使線框向北平移，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢C．若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adcba方向D．若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adcba方向解析：選C地球北半球的磁場方向由南向北斜向下分布，可分解為水平向北和豎直向下兩個分量。若線框向東平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢低于d點(diǎn)電勢，A錯誤；若線框向北平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢，B錯誤；若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°過程中，穿過線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向始終為adcba方向，C正確；若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°過程中，穿過線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向?yàn)橄妊豠bcda方向再沿adcba方向，D錯誤。4.如圖為法拉第最初研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，AB是繞在軟鐵芯上的線圈，電流表與線圈組成一閉合電路。下列說法錯誤的是()A．當(dāng)右邊磁體S極離開B端時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)右邊磁體S極離開B端，并在B端附近運(yùn)動時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)磁體保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中有感應(yīng)電流D．當(dāng)磁體保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中無感應(yīng)電流解析：選C當(dāng)右邊磁體S極離開B端或在B端附近運(yùn)動時，線圈所處位置磁場變化，穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B正確。當(dāng)磁體保持題圖中狀態(tài)不變時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中無感應(yīng)電流，C錯誤，D正確。5.(2023·常州模擬)如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點(diǎn)，O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流表的接線端?，F(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動，能觀察到感應(yīng)電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置解析：選B當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動時，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時銅盤相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個極，則要想觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別連接電源的兩個極即可，故只有B項(xiàng)正確。6．用如圖所示裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)S1連接到電源上，線圈B通過開關(guān)S2連接到電流計上，將線圈A套在線圈B的里面。下列說法中錯誤的是()A．該裝置可用于探究線圈B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件B．S2處于閉合狀態(tài)，在S1閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．S1處于閉合狀態(tài)，在S2閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．兩開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：選C線圈B沒有接電源，與電流表構(gòu)成回路，可用于探究線圈B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，A正確；S2處于閉合狀態(tài)，則線圈B與電流表構(gòu)成回路，在S1閉合瞬間，線圈A中電流增大，線圈A產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，則穿過線圈B的磁通量變大，所以線圈B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B正確；S1處于閉合狀態(tài)，線圈A中的電流不變，產(chǎn)生的磁場不變，穿過線圈B的磁通量不變，所以在S2閉合瞬間，線圈B中沒有感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，C錯誤；兩開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動滑動變阻器的滑片，則線圈A中電流變化，線圈A產(chǎn)生的磁場變化，則穿過線圈B的磁通量變化，所以線圈B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確。7.如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：選A由題圖可知，穿過a、b兩個線圈的磁通量均為Φ＝B·πr2，因此磁通量之比為1∶1，A正確。8．如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過?，F(xiàn)將該環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg B．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mgC．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mg D．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mg解析：選A金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受磁場力向上，在磁鐵下端時受磁場力也向上，由牛頓第三定律可知，對磁鐵受力分析FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg，A正確。9.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前后兩次通過線框的磁通量變化大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．無法確定解析：選C第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的絕對值之差。第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和。故ΔΦ1＜ΔΦ2，C正確。10．(2023·無錫質(zhì)檢)如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則()A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大解析：選B由題意知穿過金屬環(huán)B的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有向上升高的趨勢，絲線受到的拉力減小，故B項(xiàng)正確。11．如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。不計桿與軌道間的摩擦力，當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運(yùn)動B．向右加速運(yùn)動C．向左加速運(yùn)動D．向左勻速運(yùn)動解析：選Bab勻速運(yùn)動時，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯誤；ab向右加速運(yùn)動時，根據(jù)右手定則，知在ab桿上產(chǎn)生增大的從a到b的電流，根據(jù)安培定則，在L1中產(chǎn)生向上增強(qiáng)的磁場，該磁場向下通過L2，根據(jù)楞次定律可知通過cd的感應(yīng)電流方向向下，由左手定則可知cd向右移動，B正確；同理可得C、D錯誤。12．如圖為電磁剎車實(shí)驗(yàn)裝置，小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進(jìn)方向有與abcd等寬、等長的有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直地面向上。小車進(jìn)入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車()A．進(jìn)入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB．離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaC．穿過磁場的過程中，中間有一段時間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流D．穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左解析：選D根據(jù)楞次定律可知，進(jìn)入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，A、B錯誤；因線圈與磁場等寬、等長，則穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流，C錯誤；根據(jù)左手定則可知，穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左，D正確。13．法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個小磁針，且導(dǎo)線沿南北方向放置。下列說法正確的是()A．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向B．開關(guān)閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動C．開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動D．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向解析：選C開關(guān)閉合并保持一段時間后，穿過線圈B中的磁通量不變，因此線圈B中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則小磁針不會偏轉(zhuǎn)，故A、D錯誤；開關(guān)閉合的瞬間，依據(jù)安培定則可知，線圈A中產(chǎn)生沿軟鐵環(huán)逆時針方向的磁場，再由楞次定律可知，因穿過線圈B的磁場方向向上，且磁通量增大，那么線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向向下，因此線圈B右側(cè)導(dǎo)線中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)安培定則可知，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，故B錯誤；同理知C正確。14．如圖所示，金屬棒ab、金屬