2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 9.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律隨堂集訓(xùn) 考向一B. 安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說C. 法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流D. 楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化解析：通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不變的，在其附近的固定導(dǎo)線圈中沒有磁通量的變化，因此，不會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案：ABD2. xx課標(biāo)全國(guó)卷在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)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(gè)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：將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，因線圈中的磁通量沒有變化，故不能觀察到感應(yīng)電流，選項(xiàng)A不符合題意；在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈時(shí)，如果通電線圈通以恒定電流，產(chǎn)生不變的磁場(chǎng)，則在另一線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B不符合題意；在線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表時(shí)，磁通量已不再變化，因此也不能觀察到感應(yīng)電流，選項(xiàng)C不符合題意；繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，在給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，使穿過另一線圈的磁通量變化，因此，能觀察到感應(yīng)電流，選項(xiàng)D符合題意。答案：D 考向二3. xx課標(biāo)全國(guó)卷如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t0到tt1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是()解析：題中“線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右”表明穿過線框的磁通量先減小后增大，即導(dǎo)線中的電流先減小后增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，當(dāng)導(dǎo)線中的電流先沿正方向減小時(shí)，在線框中才產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)A對(duì)。答案：A4. xx上海高考如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向()A. 向左B. 向右C. 垂直紙面向外 D. 垂直紙面向里解析：因?yàn)閷?dǎo)線MN靠近ab，由圖可知，線圈中等效合磁場(chǎng)為垂直紙面向里，當(dāng)MN中電流減小時(shí)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減小，故線圈向右運(yùn)動(dòng)，所受安培力的合力向右，故只有B項(xiàng)正確。答案：B 考向三5. xx廣東高考如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊()A. 在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B. 在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C. 在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)D. 落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大解析：小磁塊在銅管中下落時(shí)，由于電磁阻尼作用，不做自由落體運(yùn)動(dòng)，而在塑料管中不受阻力作用而做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此在P中下落得慢，用時(shí)長(zhǎng)，到達(dá)底端速度小，C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案：C6. xx重慶高考某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L(zhǎng)，忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸)，隨后外電路對(duì)線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g。問(1)線圈向下運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？(2)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系。(3)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？解析：(1)感應(yīng)電流從C端流出(2)設(shè)線圈受到的安培力為FA外加電流從D端流入由FAmg和FA2nBIL得mI(3)設(shè)稱量最大質(zhì)量為m0由mI和PI2R得m0。答案：(1)由右手定則知感應(yīng)電流從C端流出(2)外加電流從D端流入mI(3)【模擬題組提考能】1. xx南昌模擬1931年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”。1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)想，如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)()A. 先是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B. 先是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C. 順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流D. 逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流解析：當(dāng)磁單極子從上向下靠近超導(dǎo)線圈時(shí)，線圈中的磁通量增加，且磁場(chǎng)方向從上向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離超導(dǎo)線圈時(shí)，超導(dǎo)線圈中的磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從下向上，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，又由于超導(dǎo)線圈沒有電阻，不消耗電能，所以超導(dǎo)線圈中的電流不會(huì)消失，選項(xiàng)D正確。答案：D2. xx杭州檢測(cè)如圖所示，一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖abcd的形狀，在導(dǎo)線框中通以圖示直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個(gè)金屬環(huán)P，環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)電流I增大時(shí)，下列說法中正確的是()A. 金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流B. 橡皮筋的長(zhǎng)度增大C. 橡皮筋的長(zhǎng)度不變D. 橡皮筋的長(zhǎng)度減小解析：導(dǎo)線框中的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在金屬環(huán)P內(nèi)的磁通量方向垂直于紙面向里，當(dāng)電流I增大時(shí)，金屬環(huán)P中的磁通量向里且增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下，并且隨電流I的增大而增大，所以橡皮筋會(huì)被拉長(zhǎng)，B正確，C、D錯(cuò)誤。答案：B3. xx浙江部分學(xué)校聯(lián)考如圖所示，一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一條水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，進(jìn)入磁場(chǎng)后上升一段高度又落下離開磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中線框只受重力和安培力作用，線框在向上、向下經(jīng)過圖中1、2位置時(shí)的速率按時(shí)間順序依次為v1、v2、v3和v4，則可以確定()A. v1<v2 B. v2<v3C. v3<v4 D. v4<v1解析：由能量守恒定律可知，線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的過程中，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即機(jī)械能減小，則v4<v1，D正確；而線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，故線框只受重力作用，機(jī)械能守恒，則v2v3，B錯(cuò)誤；由楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向豎直向下，重力方向豎直向下，因而做減速運(yùn)動(dòng)，則v1>v2，A錯(cuò)誤；線框離開磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向豎直向上，重力方向豎直向下，二者大小關(guān)系不能確定，故v3、v4大小關(guān)系也不能確定，C錯(cuò)誤。答案：D4. xx河北石家莊質(zhì)檢法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)。如圖所示，紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤圓心處固定一個(gè)搖柄，邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與電流表連接起來形成回路。轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()A. 回路中電流大小變化，方向不變B. 回路中電流大小不變，方向變化C. 回路中電流的大小和方向都周期性變化D. 回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進(jìn)電流表解析：圓盤在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBR2，由右手定則判斷得a端為負(fù)極、b端為正極，所以只有D項(xiàng)正確。答案：D