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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 新人教版 1．以下敘述正確的是 (　　)． A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大 C．牛頓最早通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 D．感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果 解析　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者是法拉第，故選項(xiàng)A正確；慣性是物體本身固有的屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)，故選項(xiàng)D正確． 答案　AD 2．如圖1所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中(　　)． A．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 C．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 D．通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 圖1 解析　將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中，由楞次定律知，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥，則B選項(xiàng)正確． 答案　B 3. 繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連，如圖2所示．線圈上端與電源正極相連，閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．若保持開關(guān)閉合，則(　　) 圖2 A．鋁環(huán)不斷升高 B．鋁環(huán)停留在某一高度 C．鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落 D．如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變 解析 開關(guān)閉合瞬間，鋁環(huán)中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到安培力作用使鋁環(huán)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的效果阻礙磁通量的變化，所以鋁環(huán)向上跳起，開關(guān)閉合后，線圈周圍的磁場(chǎng)恒定，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落，所以A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后現(xiàn)象不變，D正確． 答案 CD 4．如圖3所示，虛線矩形abcd為勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向下，圓形閉合 金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)．如圖所示給出的是圓 形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為 零的位置是 (　　)． 圖3 解析　因?yàn)榫€框在進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)，線框中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力阻礙線框運(yùn)動(dòng)，使線框的速度可能減為零，故A、D正確． 答案　AD 5．如圖4所示，甲、乙兩個(gè)矩形線圈同處在紙面內(nèi)，甲的ab邊與乙的cd邊平行且靠得較近，甲、乙兩線圈分別處在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)甲的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向指向紙面內(nèi)，穿過(guò)乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向指向紙面外，兩個(gè)磁場(chǎng)可同時(shí)變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)ab邊和cd邊間有排斥力時(shí)，磁場(chǎng)的變化情況可能是 (　　)． 圖4 A．B1變小，B2變大 B．B1變大，B2變大 C．B1變小，B2變小 D．B1不變，B2變小 解析　ab邊與cd邊有斥力，則兩邊通過(guò)的電流方向一定相反，由楞次定律可知，當(dāng)B1變小，B2變大時(shí)，ab邊與cd邊中的電流方向相反． 答案　A 6．直導(dǎo)線ab放在如圖5所示的水平導(dǎo)體框架上，構(gòu)成一個(gè)閉合回路．長(zhǎng)直導(dǎo)線cd和框架處在同一個(gè)平面內(nèi)，且cd和ab平行，當(dāng)cd中通有電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)ab向左滑動(dòng)．關(guān)于cd中的電流下列說(shuō)法正確的是 (　　)． 圖5 A．電流肯定在增大，不論電流是什么方向 B．電流肯定在減小，不論電流是什么方向 C．電流大小恒定，方向由c到d D．電流大小恒定，方向由d到c 解析　ab向左滑動(dòng)，說(shuō)明通過(guò)回路的磁通量在減小，通過(guò)回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱，通過(guò)cd的電流在減小，與電流方向無(wú)關(guān)． 答案　B 7. 如圖6所示，一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) 圖6 A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) C．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) D．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 解析 右側(cè)的金屬環(huán)是閉合的，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律得，選項(xiàng)B正確。 答案 B 8．如圖7所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a (　　)． 圖7 A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) 解析　由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外，內(nèi)部向里，故選B. 答案　B 9. 如圖8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(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) 圖8 A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，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(shì)，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 解析 使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬環(huán)B內(nèi)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(shì)，絲線受到的拉力減小，選項(xiàng)B正確． 答案 B 10．如圖9所示，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布，一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中 (　　)． 圖9 A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析　圓環(huán)從位置a運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；跨越分界線過(guò)程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲螅袘?yīng)電流為順時(shí)針；再擺到b的過(guò)程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，所以選A；由于圓環(huán)所在處的磁場(chǎng)，上下對(duì)稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確． 答案　AD 11．物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”．如圖10所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是(　　)． 圖10 A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過(guò)高 C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析　金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的．線圈接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起．電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈．若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會(huì)跳起．故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確． 答案　D 12．圖11甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化如圖乙，PQ始終靜止，在0～t1時(shí)間內(nèi) (　　)． 圖11 A．PQ受安培力方向始終沿軌道斜面向上 B．PQ受安培力方向始終沿軌道斜面向下 C．PQ受到的摩擦力可能一直增大 D．PQ受到的摩擦力可能先減小后增大 解析　在0～t1時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后反向增大，穿過(guò)PQca回路的磁通量先減小后反向增大，由楞次定律可知，當(dāng)回路磁通量均勻減小時(shí)，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，回路面積有擴(kuò)大趨勢(shì)，導(dǎo)體棒PQ受到的安培力沿軌道斜面向上，安培力的大小FA＝BIL＝IL(B0－kt)隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的減小而減小，導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力在t＝0時(shí)若沿斜面向下，則隨B的減小而減??；在t＝0時(shí)若沿斜面向上，則隨B的減小而增大；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B反向增大時(shí)，回路磁通量增大，回路面積有縮小的趨勢(shì)，導(dǎo)體棒PQ受到的安培力沿斜面向下，且隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大，導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力Ff＝mgsin θ＋BIL則隨之增大．因此安培力在磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小到0之前沿斜面向上，之后沿斜面向下，A、B錯(cuò)；而靜摩擦力可能先減小后增大或者一直增大，C、D正確． 答案　CD