第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、單項(xiàng)選擇題1.(2018昆山質(zhì)檢)如圖所示,一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi),螺線管的中心軸線恰和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有()A.使通電螺線管中的電流發(fā)生變化B.使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.使線圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D.使線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng)答案D在A、B、C三種情況下,穿過線圈a的磁通量始終為零,因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中,當(dāng)線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D項(xiàng)正確。2.(2018徐州模擬)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線圈指向紙內(nèi),a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn),現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形,且線圈仍處在原先所在平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過程中()A.線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流B.線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流C.線圈中感應(yīng)電流方向無法判斷D.線圈中無感應(yīng)電流答案A周長(zhǎng)一定時(shí),圓形的面積最大。在將圓形線圈拉成正方形線圈的過程中,線圈面積變小,磁通量變小,有感應(yīng)電流產(chǎn)生;由楞次定律可知線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流。故A正確。3.MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌,ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過MN、GH所在的平面,如圖所示,則()A.若固定ab,使cd向右滑動(dòng),則abdc回路有電流,電流方向由abdcB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng),則abdc回路有電流,電流方向由cdbaC.若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng),則abdc回路電流為0D.若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng),且兩棒速度vcd>vab,則abdc回路有電流,電流方向由cdba答案D若固定ab,使cd向右滑動(dòng),由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流,故A項(xiàng)錯(cuò);若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同,ab、cd所圍的面積不變,磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B項(xiàng)錯(cuò);若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng),則abdc中有順時(shí)針方向的電流,故C項(xiàng)錯(cuò);若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng),且vcd>vab,則ab、cd所圍的面積發(fā)生變化,磁通量也發(fā)生變化,故由楞次定律可判斷出回路中產(chǎn)生由cdba的電流,故D項(xiàng)正確。4.(2018淮安模擬)如圖所示,一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)()A.沿順時(shí)針方向B.先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向C.沿逆時(shí)針方向D.先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向答案C條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中,原磁場(chǎng)方向向右,且磁通量在增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左,由安培定則知感應(yīng)電流的方向(自左向右看)沿逆時(shí)針方向。故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2018無錫期末)一根條形磁鐵自右向左穿過一個(gè)閉合線圈,則流過靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是()A.始終由a流向bB.始終由b流向aC.先由a流向b,再由b流向aD.先由b流向a,再由a流向b答案D條形磁鐵的N極自右向左穿過閉合線圈,從而使得線圈向左的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向右,后向左,再由右手螺旋定則可得,通過靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流方向先由b流向a,再由a流向b,故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2018南京模擬)如圖所示是法拉第在1831年做電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的示意圖,鐵環(huán)上繞有A、B兩個(gè)線圈,線圈A接直流電源,線圈B接電流表和開關(guān)S。通過多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,分析這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有ab的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有ba的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后,在增大電阻R的過程中,電流表G中有ba的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后,向右滑動(dòng)變阻器滑片,電流表G指針不偏轉(zhuǎn)答案C閉合開關(guān)S的瞬間,穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化,電流表G中無感應(yīng)電流,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;閉合開關(guān)S后,在增大電阻R的過程中,電流減小,則通過線圈B的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可確定線圈B產(chǎn)生向下的磁場(chǎng),再根據(jù)右手螺旋定則可得:電流表G中有ba的感應(yīng)電流,故C項(xiàng)正確;閉合開關(guān)S后,向右滑動(dòng)變阻器滑片,導(dǎo)致穿過線圈B的磁通量變化,則電流表中有電流,因而電流表G指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2016海南單科)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向答案D當(dāng)金屬環(huán)上下移動(dòng)時(shí),穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向左移動(dòng)時(shí),穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,環(huán)上產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向右移動(dòng)時(shí),穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,環(huán)上產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故選項(xiàng)D正確。8.(2017課標(biāo))如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是()A.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向B.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向C.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向D.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向答案D金屬桿PQ向右切割磁感線,根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向;原來T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,閉合回路PQRS中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,使得穿過T的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,綜上所述,可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。9.(2018徐州期中)如圖所示,平行導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),要使懸掛著的金屬環(huán)P能產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是()A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左勻速運(yùn)動(dòng)C.向左減速運(yùn)動(dòng)D.向右減速運(yùn)動(dòng)答案D當(dāng)ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由ba的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,感應(yīng)電流恒定,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定,則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)ab向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由ab的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,感應(yīng)電流減小,螺線管產(chǎn)生的方向向左的磁場(chǎng)減弱,則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)產(chǎn)生與圖示方向相反的電流,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由ba的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,感應(yīng)電流減小,螺線管產(chǎn)生的方向向右的磁場(chǎng)減弱,則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)產(chǎn)生與圖示方向的電流,故D項(xiàng)正確。二、多項(xiàng)選擇題10.如圖所示,矩形線框abcd由靜止開始運(yùn)動(dòng),若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是()A.向右平動(dòng)(ad邊還沒有進(jìn)入磁場(chǎng))B.向上平動(dòng)(ab邊還沒有離開磁場(chǎng))C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場(chǎng))D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)角不超過90°)答案AD選項(xiàng)A和D所描述的情況中,線框在磁場(chǎng)中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大,D情況下S減小),穿過線框的磁通量均改變,由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中,線框中的磁通量均不改變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選A、D。11.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd,用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn),并可繞O點(diǎn)左右擺動(dòng)。金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放,在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中,細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面,且垂直紙面。則下列說法中正確的是()A.線框中感應(yīng)電流的方向先是dcbad,后是abcdaB.線框中感應(yīng)電流的方向是dcbadC.穿過線框中的磁通量先變大后變小D.穿過線框中的磁通量先變小后變大答案BD線框從題圖所示位置的右側(cè)某一位置擺到最低點(diǎn)的過程中,穿過線框的磁通量減小,由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad,從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中,穿過線框的磁通量增大,由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad,故B、D項(xiàng)正確。12.(2018無錫檢測(cè))如圖所示,在水平桌面上有個(gè)金屬圓環(huán),在它圓心正上方有一個(gè)條形磁鐵(極性不明),當(dāng)條形磁鐵下落時(shí),可以判定()A.環(huán)將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針的感應(yīng)電流B.環(huán)有縮小面積的趨勢(shì)C.環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大D.磁鐵將受到豎直向下的電磁作用力答案BC因?yàn)闂l形磁鐵極性未知,磁場(chǎng)方向未知,所以不能判斷感應(yīng)電流的方向,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律“增縮減擴(kuò)”可知,B項(xiàng)正確;根據(jù)楞次定律“來拒去留”,可知環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大,C項(xiàng)正確;磁鐵受到豎直向上的電磁阻力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.如圖所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí),下列說法正確的是()A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流B.A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流C.A具有收縮的趨勢(shì)D.A具有擴(kuò)展的趨勢(shì)答案BDB為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán),則B中電流為逆時(shí)針方向,由右手螺旋定則可知,電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在B環(huán)內(nèi)垂直紙面向外且逐漸增強(qiáng);由楞次定律可知,磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反,當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì),故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。14.(2018連云港模擬)如圖所示,一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎曲成“”形,通以直流電I,正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中,下列判斷正確的是()A.金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.金屬環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力D.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力答案BC=BS,S不變,I增大,B增大,所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;由楞次定律得,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,B項(xiàng)正確;由金屬環(huán)的上半部分B大于下半部分,金屬環(huán)所受安培力的合力方向與金屬環(huán)上半部分所受到安培力方向相同,金屬環(huán)上半部分電流方向向左,B垂直紙面向里,金屬環(huán)上半部分所受安培力F安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8