電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律一、選擇題(每小題6分，共54分)1.如圖所示，在直導(dǎo)線下方有一矩形線框，當(dāng)直導(dǎo)線中通有方向如圖所示且均勻增大的電流時(shí)，線框?qū)?)A有順時(shí)針方向的電流B有逆時(shí)針方向的電流C靠近直導(dǎo)線D遠(yuǎn)離直導(dǎo)線解析BD根據(jù)楞次定律可知，線框?qū)⑦h(yuǎn)離直導(dǎo)線，并有逆時(shí)針方向的電流2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與水平夾角為30，圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場(chǎng)中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置)則在此過程中磁通量的改變量大小為()A.BS BBSC.BS D2BS解析C取線圈在水平位置穿過線圈的磁通量為正，則1BSsin 30BS.線圈處于豎直位置，磁感線從線圈另一面穿過，磁通量2BScos 30BS.則線圈中的磁通量的改變量21BS.3.如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩線圈平面始終保持平行共軸，則線圈2從正上方下落至1的正下方過程中，從上往下看，線圈2的感應(yīng)電流為()A無感應(yīng)電流B有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C先是順時(shí)針方向，后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D先是逆時(shí)針方向，后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流解析C方法1：線圈1中環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向由安培定則可判定為向上，線圈2從正上方下落到與線圈1共面的過程中穿過線圈2的磁通量增加，感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，故感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)方向與線圈1的磁場(chǎng)方向相反，再根據(jù)安培定則判斷可知，線圈2中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針在線圈2從與1共面到落到正下方的過程中，穿過線圈2的磁通量減少，感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的減少，故感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)與線圈1的磁場(chǎng)方向相同，再根據(jù)安培定則判斷可知，線圈2中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?biāo)源鸢高xC.方法2：由楞次定律可知，感應(yīng)電流在原磁場(chǎng)中所受到的作用力阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則在靠近過程中應(yīng)是斥力，反向電流相斥，故2中電流為順時(shí)針，在遠(yuǎn)離過程中應(yīng)是引力，同向電流相吸，故2中電流為逆時(shí)針，應(yīng)選C.4如右圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列情況中導(dǎo)線cd中無電流的是()A開關(guān)S閉合或斷開的瞬間B開關(guān)S是閉合的，但滑片向左滑C開關(guān)S是閉合的，但滑片向右滑D開關(guān)S始終閉合，滑片不動(dòng)解析D只要使閉合回路cdG的磁通量發(fā)生變化，cd中就有感應(yīng)電流S閉合或斷開的瞬間，通過ab的電流發(fā)生變化，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過cdG的磁通量也發(fā)生變化，同時(shí)當(dāng)滑片P移動(dòng)時(shí)，cdG中的磁通量也發(fā)生變化，有感應(yīng)電流，故選D.5如圖所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷中正確的是()A金屬環(huán)在下落過程中的機(jī)械能守恒B金屬環(huán)在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減小量C金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大D磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力解析B金屬環(huán)在下落過程中，其中的磁通量發(fā)生變化，閉合金屬環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)要受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)由能量守恒，金屬環(huán)重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B對(duì)在下落過程中機(jī)械能變?yōu)殡娔?，機(jī)械能減小，C錯(cuò)當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時(shí)，金屬環(huán)中的磁通量不變，其中無感應(yīng)電流，和磁鐵間無磁場(chǎng)力的作用，磁鐵所受重力等于桌面對(duì)它的支持力，由牛頓第三定律，磁鐵對(duì)桌面的壓力大小等于桌面對(duì)磁鐵的支持力大小等于磁鐵的重力大小，D錯(cuò)6如圖所示，A、B為大小形狀相同且內(nèi)壁光滑、用不同材料制成的圓筒，豎直固定在相同高度的兩個(gè)相同的磁鐵，同時(shí)從A、B上端管口同一高度無初速度同時(shí)釋放，穿過A管的磁鐵比穿過B管的磁鐵先落到地面，下面關(guān)于兩管的制作材料的描述可能是()AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用銅制成的，B管是用鋁制成的解析A磁鐵穿過金屬環(huán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁鐵會(huì)受到阻力從而使落地時(shí)間延長(zhǎng)，故A項(xiàng)正確7如圖所示裝置中，閉合銅環(huán)A靜止懸掛在通電螺線管的M端，螺線管的軸線垂直于環(huán)面并正對(duì)環(huán)心要使銅環(huán)向螺線管靠近，下列各操作中可以實(shí)現(xiàn)的是()A開關(guān)S由斷開到接通的瞬間B開關(guān)S由接通到斷開的瞬間C將滑片P向C滑動(dòng)的過程中D將滑片P向D滑動(dòng)的過程中解析BC只有電路中電流減小時(shí)，由楞次定律可判斷銅環(huán)A向右運(yùn)動(dòng)，故B、C項(xiàng)正確8電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示現(xiàn)使磁鐵自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A從a到b，上極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從b到a，下極板帶正電 解析D本題主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象及楞次定律磁鐵下落，穿過線圈的磁通量方向向下且增加，根據(jù)楞次定律知線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，再根據(jù)安培定則(右手螺旋定則)判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向，此時(shí)線圈等效于一個(gè)電源，在電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極，所以線圈下端為正極，上端為負(fù)極，從而判斷流過R的電流方向?yàn)閺腷到a，電容器的下極板帶正電9如圖所示，兩條螺旋狀彈性導(dǎo)線與兩根金屬棒相連，組成閉合電路，且上端金屬棒固定，下端金屬棒自由懸垂如果穿過回路的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，下面的金屬棒可能的運(yùn)動(dòng)情況是()A向上運(yùn)動(dòng)B向下運(yùn)動(dòng)C向左擺動(dòng)D向右擺動(dòng) 解析A根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流帶來的安培力會(huì)阻礙原磁場(chǎng)的變化，所以線圈面積有變小的趨勢(shì)，正確答案是A.二、非選擇題(共46分)10(12分)如圖所示，金屬圓盤可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R用電刷接于圓盤中心和邊緣之間當(dāng)圓盤做順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(從上向下看)，通過R的電流方向是_解析將圓盤看成由很多根從圓心到邊緣的導(dǎo)線組成，這些導(dǎo)線就像自行車的輻條圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些輻條切割磁感線由右手定則知：輻條中感應(yīng)電流從O流向圓盤邊緣，然后通過電刷沿導(dǎo)線從b通過電阻R到a.所以，通過R的電流方向是ba.【答案】ba11.(16分)如圖所示，一矩形線圈沿條形磁鐵的一端(稍偏上方)水平下落，則穿過線圈的磁通量如何變化？解析取線圈水平落至條形磁鐵的中央水平面和下方無窮遠(yuǎn)處這兩個(gè)特殊位置，可見其磁通量先減少至中央為零，隨后又增大再減少至無窮遠(yuǎn)處為零【答案】磁通量先減少，后增加，再減少12.(18分)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，以速度v沿垂直于磁感線的方向勻速通過磁場(chǎng)，如圖所示從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)(1)畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流若有，判斷出感應(yīng)電流的方向解析線框穿過磁場(chǎng)的過程可分為3個(gè)階段：進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中)(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0時(shí)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積線性增加，Slvt，最后為BSBl2.線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為時(shí)，線框磁通量為Bl2，保持不變線框離開磁場(chǎng)階段：t為時(shí)，線框磁通量線性減少，最后為零 t圖象如圖所示(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生線框離開磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量減少，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向【答案】見解析- 5 -