2023版高三一輪總復(fù)習(xí)物理（新教材新高考）課時分層作業(yè)27電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

1、 課時分層作業(yè)(二十七)1從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場后，法拉第堅信磁一定能生電。他使用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗研究，但經(jīng)過了10年都沒發(fā)現(xiàn)“磁生電”。主要原因是()A勵磁線圈A中的電流較小，產(chǎn)生的磁場不夠強(qiáng)B勵磁線圈A中的電流是恒定電流，不會產(chǎn)生磁場C感應(yīng)線圈B的匝數(shù)較少，產(chǎn)生的電流很小D勵磁線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場D礪磁線圈A中的電流是恒定電流，產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。2一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中，有一面積為S的矩形線圈abcd按圖中所示放置，平面abcd與豎直方向成角。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180角，則穿過線圈平面

2、的磁通量的變化量大小為()A0 B2BS C2BScos D2BSsin C初始時刻，平面abcd的有效面積為(與B垂直的豎直投影面積)Scos ，其磁通量為BScos 。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)過180角時，其磁通量為BScos ，則穿過線圈平面的磁通量的變化量大小為|21|2BScos 。3(多選)手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中()A送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周

3、期性變化B受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞D手機(jī)和基座無須導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失AC由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產(chǎn)生的磁場也是周期性變化的，A項正確，B項錯誤；根據(jù)變壓器原理，原、副線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞的，C項正確；手機(jī)與機(jī)座無須導(dǎo)線連接就能實現(xiàn)充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D項錯誤。4(多選)如圖所示，光滑絕緣的水平面上固定有一通電直導(dǎo)線，一個金屬圓環(huán)分別沿圖示v1、v2、v3三個不同方向運動，下列說

4、法正確的有()A沿三個方向運動時，圓環(huán)中將產(chǎn)生順時針方向的電流B當(dāng)圓環(huán)沿v1方向運動時，圓環(huán)先減速運動后沿平行導(dǎo)線方向勻速運動C當(dāng)圓環(huán)沿v1和v2方向運動時，圓環(huán)所受的安培力方向相同D圓環(huán)沿這三個方向運動，最終都將停止運動BC圓環(huán)沿與導(dǎo)線平行方向即沿v3方向運動時，穿過圓環(huán)的磁通量不變，圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，圓環(huán)不會受到安培力，從而一直做勻速直線運動，A、D錯誤；當(dāng)圓環(huán)沿v1方向運動時，穿過圓環(huán)的磁通量變化，圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)“來拒去留”可知，圓環(huán)受到的安培力垂直于導(dǎo)線方向指向?qū)Ь€，故圓環(huán)先減速運動，當(dāng)垂直于導(dǎo)線方向的速度減為零后，圓環(huán)將沿平行導(dǎo)線方向勻速運動，穿過圓環(huán)的磁通量不變，圓環(huán)

5、中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，圓環(huán)不會受到安培力，B正確；當(dāng)圓環(huán)沿v1和v2方向運動時，穿過圓環(huán)的磁通量變化，圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)“來拒去留”可知，圓環(huán)受到的安培力都垂直于導(dǎo)線方向指向?qū)Ь€，C正確。5如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機(jī)的實驗裝置。有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁體中，實驗時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C，用導(dǎo)線通過滑片與銅盤的邊線D連接且接觸良好，如圖乙所示。若用外力轉(zhuǎn)動手柄使銅盤轉(zhuǎn)動起來，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則下列說法正確的是()甲乙A如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化B如圖甲所示，因為銅盤轉(zhuǎn)動過程中

6、穿過銅盤的磁通量不變，所以沒有感應(yīng)電動勢C如圖乙所示，用外力順時針(從左邊看)轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自下而上D如圖乙所示，用外力順時針(從左邊看)轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自上而下C銅盤盤面可看作由無數(shù)個沿半徑方向的銅棒組成，外力轉(zhuǎn)動手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動時銅棒切割磁感線，所以銅盤上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A、B錯誤；若用外力順時針(從左邊看)轉(zhuǎn)動銅盤時，根據(jù)右手定則可得感應(yīng)電流方向為由C到D(電源內(nèi)部)，D端是電源的正極，所以通過R的電流自下而上，C正確，D錯誤。6某探究小組模擬法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)“磁生電”現(xiàn)象的實驗。如圖所示，他們把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，

7、線圈A和電池、滑動變阻器連接，線圈B用導(dǎo)線、開關(guān)連通，導(dǎo)線下面平行放置一個小磁針，開始時開關(guān)閉合。下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的說法正確的是()A用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn)B線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)C斷開開關(guān)S瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)D勻速移動滑動變阻器的滑片，小磁針會偏轉(zhuǎn)D根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件可知，只有線圈B中磁通量變化時才能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此無論線圈B匝數(shù)多少，電源中電池多少，都不能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，A、B兩項錯誤；開關(guān)S在線圈B的回路中，斷開開關(guān)，線圈B不會有感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，C項錯誤；移動滑動變阻器的

8、滑片，線圈A中的電流變化，線圈B上有感應(yīng)電流，小磁針偏轉(zhuǎn)，D項正確。7通常磁性合金能夠通過加熱的方式減弱磁性，從而使它周圍的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖所示，一圓形線圈放在圓柱形磁性合金材料下方，現(xiàn)對合金材料進(jìn)行加熱，下列說法正確的是()A線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定向上B線圈中將一定產(chǎn)生順時針方向的電流C線圈有擴(kuò)張的趨勢D線圈有收縮的趨勢C題目中原磁場方向(磁性合金材料產(chǎn)生磁場方向)未知，故無法判斷感應(yīng)電流的方向；現(xiàn)對合金材料進(jìn)行加熱，合金材料磁性減弱，穿過圓形線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律推論可知，線圈將有擴(kuò)張趨勢以阻礙磁通量的減小。8某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了如

9、下探究性實驗：將閉合線圈按圖所示方式放在電子秤上，線圈正上方有一N極朝下豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數(shù)為m0。下列說法正確的是()A將磁鐵N極加速插向線圈的過程中，電子秤的示數(shù)小于m0B將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵勻速抽出的過程中，電子秤的示數(shù)大于m0C將磁鐵N極加速插向線圈的過程中，線圈中產(chǎn)生的電流沿逆時針方向(俯視)D將磁鐵N極加速插向線圈的過程中，線圈中產(chǎn)生的電流沿順時針方向(俯視)C將條形磁鐵插向線圈或從線圈中抽出的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，線圈與條形磁鐵會發(fā)生相互作用，根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知，在將磁鐵插向線圈(無論

10、是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互排斥，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)大于m0，在抽出磁鐵(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互吸引，導(dǎo)致電子秤的示數(shù)小于m0，故A、B錯誤；根據(jù)楞次定律和安培定則可判斷，將一條形磁鐵的N極加速插向線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(俯視)，故C正確，D錯誤。9(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率銅鋁。閉合開關(guān)S的瞬間()A從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流

11、沿順時針方向B銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動D電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射AB線圈中電流為右側(cè)流入，線圈內(nèi)部磁場方向向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，則由楞次定律及安培定則可知，環(huán)中感應(yīng)電流方向由左側(cè)看為順時針方向，A項正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，B項正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律推論可得，環(huán)將向右運動，C項錯誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈射，D項錯誤。10(多選)(2021山東壽光市月考T9)如圖甲所示，abcd區(qū)域有垂直于平面的磁場，磁場變化規(guī)律如圖乙所示，

12、設(shè)垂直abcd面向里的磁場方向為正方向，金屬線圈M與導(dǎo)線abcd連接成閉合電路，N為獨立的金屬小圓環(huán)，N環(huán)套在穿過M線圈的鐵芯上，下列說法正確的是()甲乙A0t0時間內(nèi)閉合電路中有abcda方向的電流Bt02t0時間內(nèi)閉合電路abcd中有大小恒定方向不變的感應(yīng)電流C0t0時間內(nèi)N環(huán)內(nèi)有自右向左看順時針方向的電流D2t03t0時間內(nèi)N環(huán)向右運動AB由題圖乙可以看出，0t0時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度正向增大，回路的磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律，回路中要產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，則感應(yīng)電流為逆時針，即有abcda方向的電流，故A正確；t02t0時間內(nèi)，題圖乙中圖線的斜率不變，則磁通量的變化率不變，回路產(chǎn)生的感應(yīng)

13、電動勢不變，感應(yīng)電流的方向為順時針且不變，故B正確；0t0和2t03t0時間內(nèi)，Bt圖線的斜率都不變，回路abcd中的感應(yīng)電流方向不變，大小也恒定，所以回路金屬線圈產(chǎn)生的磁場大小方向都不發(fā)生變化，則N環(huán)中磁通量不發(fā)生變化，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，也不會受到安培力而運動，故C、D錯誤。11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)使磁鐵開始自由下落，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D由題圖知，穿過線圈的磁場方向向下，在磁

14、鐵向下運動的過程中，線圈的磁通量在增大，故感應(yīng)電流的磁場方向向上，再根據(jù)右手螺旋定則可判斷，流過R的電流從b到a，電容器下極板帶正電，所以A、B、C三項錯誤，D項正確。12(多選)如圖所示，一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與導(dǎo)線框平面平行，并與導(dǎo)線框底邊BC平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流。釋放導(dǎo)線框，它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動，在此過程中()A導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBAB導(dǎo)線框內(nèi)的磁通量為零時，感應(yīng)電流卻不為零C導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為向上向下向上D導(dǎo)線框所受安培力的合力為零，做自由落體運動AB根據(jù)安

15、培定則可知導(dǎo)線上方的磁場方向垂直于紙面向外，下方的磁場方向垂直于紙面向里，而且越靠近導(dǎo)線磁場越強(qiáng)，所以閉合導(dǎo)線框ABC在下落過程中，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量先垂直于紙面向外且逐漸增大，當(dāng)BC邊與導(dǎo)線處于同一水平面時，達(dá)到最大，再向下運動，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量垂直于紙面向外且逐漸減小至零，然后隨著導(dǎo)線框的下落，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量垂直于紙面向里且逐漸增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一位置時，達(dá)到最大，繼續(xù)下落時，導(dǎo)線框內(nèi)磁通量垂直于紙面向里且逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向先向里，再向外，最后向里，再由安培定則可知導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBA，A項正確；導(dǎo)線框在下落過程中，穿過導(dǎo)線框的磁通量時刻都

16、在變化，當(dāng)導(dǎo)線框內(nèi)的磁通量為零時，仍有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，所以感應(yīng)電流不為零，B項正確；根據(jù)楞次定律的推論，感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對運動，由于導(dǎo)線框一直向下運動，所以導(dǎo)線框所受安培力的合力方向一直向上，大小不為零，導(dǎo)線框不做自由落體運動，C、D兩項錯誤。13(多選)如圖1所示，水平地面上邊長為L的正方形ABCD區(qū)域埋有與地面平行的金屬管線。為探測金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P(穿過小線圈的磁場可視為勻強(qiáng)磁場)在地面探測，如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時(線圈平面與地面平行)，線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于A處，當(dāng)線圈平面與地面平行時，線圈中有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈平面與射線AC成37角且保持靜止時，線圈中感應(yīng)電流消失。下列說法正確的是(已知sin 370.6，cos 370.8)()圖1圖2A金屬管線沿AC走向B圖2中的電源為電壓恒定并且較大的直流電源C金屬管線的埋覆深度為eq f(2r(2),3)LD線圈P在A處，當(dāng)它與地面的夾角為53時，P中的感應(yīng)電流可能最大CD由題意可知，線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時(線