活頁作業(yè)(二十六)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.(2011·上海高考)如圖，磁場垂直于紙面，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后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()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2如圖甲所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示)在t1t2時(shí)間內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是()A線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢B線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢C線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢D線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢解析：在t1t2時(shí)間內(nèi)，通入線圈A中的電流是正向增大的，即逆時(shí)針方向增大的，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生增大的向外的磁場，穿過B的磁通量增大，由楞次定律可判定線圈B中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流線圈B中電流為順時(shí)針方向，與A的電流方向相反，有排斥作用，故線圈B將有擴(kuò)張的趨勢答案：A3(2012·北京高考)物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(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()A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：老師演示實(shí)驗(yàn)所用套環(huán)為金屬套環(huán)(閉合導(dǎo)體)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流根據(jù)楞次定律，套環(huán)受到排斥，立刻跳起同學(xué)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是所用套環(huán)的材料不是導(dǎo)體或不閉合，選項(xiàng)D正確答案：D4.北半球地磁場的豎直分量向下如圖所示，在北京某中學(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)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向下列說法中正確的是()A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢低B若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢低C若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba解析：線圈向東平動(dòng)時(shí)，ba和cd兩邊切割磁感線，且兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相同，a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低，A正確；同理，線圈向北平動(dòng)，則a、b電勢相等，高于c、d兩點(diǎn)電勢，B錯(cuò)誤；以ab為軸將線圈翻轉(zhuǎn)，向下的磁通量減小了，感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)該向下，再由右手定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，則C正確答案：AC5(2013·上海浦東期末)一足夠長的銅管豎直放置，將一截面與銅管的內(nèi)截面相同，質(zhì)量為m的永久磁鐵塊由管上端放入管內(nèi)，不考慮磁鐵與銅管間的摩擦，磁鐵的運(yùn)動(dòng)速度()A越來越大B逐漸增大到一定值后保持不變C逐漸增大到一定值時(shí)又開始減小，到一定值后保持不變D逐漸增大到一定值時(shí)又開始減小到一定值，之后在一定區(qū)間變動(dòng)解析：質(zhì)量為m的永久磁鐵塊由管上端放入管內(nèi)，下落時(shí)銅管內(nèi)磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵由于受到安培力作用，逐漸增大到一定值后保持不變，選項(xiàng)B正確答案：B6.如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO是它的對稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO平行，且AB、OO所在平面與線圈平面垂直如要在線圈中形成方向?yàn)閍bcda的感應(yīng)電流，可行的做法是()AAB中電流I逐漸增大BAB中電流I先增大后減小CAB中電流I正對OO靠近線圈D線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)解析：由于通電直導(dǎo)線AB與OO平行，且AB、OO所在平面與線圈平面垂直AB中電流如何變化，或AB中電流I正對OO靠近線圈或遠(yuǎn)離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)，由楞次定律可知，在線圈中形成方向?yàn)閍bcda的感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確答案：D7(2012·海南高考)如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬環(huán)中穿過現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則()AT1>mg，T2>mgBT1<mg，T2<mgCT1>mg，T2<mgDT1<mg，T2>mg解析：環(huán)從位置釋放下落，環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)，環(huán)中磁通量都變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，磁鐵阻礙環(huán)下落，磁鐵對圓環(huán)有向上的作用力根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對磁鐵有向下的作用力，所以T1>mg，T2>mg，選項(xiàng)A正確答案：A8.(2013·綿陽模擬)如圖所示，一半圓形鋁框始終全部處在水平向外的非勻強(qiáng)磁場中，場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度增加均勻減小，高度相同，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等鋁框平面與磁場垂直，直徑ab水平，不計(jì)空氣阻力，鋁框由靜止釋放下落的過程中()A鋁框回路總感應(yīng)電動(dòng)勢為零B回路中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，直徑ab兩點(diǎn)間電勢差為零C鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD直徑AB受安培力與半圓弧AB受安培力合力大小相等，方向相反解析：鋁框回路總感應(yīng)電動(dòng)勢不為零，回路中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，直徑ab兩點(diǎn)間電勢差大于零，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于下落過程中受到安培力作用，鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g.選項(xiàng)C正確；直徑AB受安培力大于半圓弧AB受安培力的合力，二者方向相反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C9(2011·江蘇高考)如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放，在下落過程中()A穿過線框的磁通量保持不變B線框中感應(yīng)電流方向保持不變C線框所受安培力的合力為零D線框的機(jī)械能不斷增大10.如圖所示，鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上，一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，然后從管內(nèi)下落到水平桌面上已知磁鐵下落過程中不與管壁接觸，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是()A磁鐵在整個(gè)下落過程中做自由落體運(yùn)動(dòng)B磁鐵在管內(nèi)下落過程中機(jī)械能守恒C磁鐵在管內(nèi)下落過程中，鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力D磁鐵在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢能的減少量解析：條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，鋁管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵下落，磁鐵在管內(nèi)下落過程中機(jī)械能減小，磁鐵在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢能的減少量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確；由于磁鐵在管內(nèi)下落過程中受到鋁管對磁鐵的阻礙作用，由牛頓第三定律可知，磁鐵對鋁管有向下的作用力，所以磁鐵在管內(nèi)下落過程中，鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力，選項(xiàng)C正確答案：CD11如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)t0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化在t0時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量1B0SB0l2設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為2Bl(lvt)由12得B.答案：見解析12.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖，所示，從ab進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，到線框離開磁場為止(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，請判斷出感應(yīng)電流的方向答案：(1)見解析(2)線框進(jìn)入磁場階段，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；線框在磁場中運(yùn)動(dòng)階段，無電流；線框離開磁場階段，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針