2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤檢測（三十一）第九章電磁感應(yīng)第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

PAGEPAGEPAGE2課時跟蹤檢測〔三十一〕電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律對點訓(xùn)練：對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷1．(多項選擇)如下圖，矩形線框abcd由靜止開始運動，假設(shè)要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么線框的運動情況應(yīng)該是()A．向右平動(ad邊還沒有進入磁場)B．向上平動(ab邊還沒有離開磁場)C．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場)D．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90°)解析：選AD選項A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。應(yīng)選A、D。2．(2022·上海浦東新區(qū)質(zhì)檢)如下圖，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析：選BA中線框的磁通量沒有變化，因此沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢，也可以理解為左右兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相反。B中線框轉(zhuǎn)動，線框中磁通量變化，這就是發(fā)電機模型，有感應(yīng)電流，B正確。C、D中線圈平面和磁場方向平行，沒有磁通量，更沒有磁通量的變化，C、D錯誤。3．(多項選擇)(2022·昆山月考)用如下圖的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，以下說法正確的選項是()A．當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．保持磁鐵在線圈中相對靜止時，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．假設(shè)磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：選AC當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時，穿過線圈中的磁通量在變化，故線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項A正確；當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時，線圈中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)選項B錯誤；保持磁鐵在線圈中相對靜止時，線圈中的磁通量沒變化，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確；假設(shè)磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，線圈與磁鐵沒有相對運動，故穿過線圈的磁通量也不變，電路中無感應(yīng)電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項D錯誤。對點訓(xùn)練：應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向4．(2022·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。假設(shè)()A．金屬環(huán)向上運動，那么環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向B．金屬環(huán)向下運動，那么環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，那么環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，那么環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向解析：選D當(dāng)金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，應(yīng)選項C錯誤；當(dāng)金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，應(yīng)選項D正確。5．(2022·西安摸底)如下圖，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。假設(shè)要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是()A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．AB正對OO′，逐漸靠近線圈D．線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°(俯視)解析：選D選項A、B、C中通過線圈的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C錯誤；選項D中，線圈中的磁通量增加，且原磁場方向逆時針穿過線圈，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流為順時針穿過線圈，由安培定那么可得感應(yīng)電流方向為abcda。D正確。6．(多項選擇)(2022·長沙模擬)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年。如下圖就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，那么()A．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失B．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C．假設(shè)A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向(從上往下看)D．假設(shè)A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向(從上往下看)解析：選BC在B放入磁場的過程中，穿過B的磁通量增加，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，因為B是超導(dǎo)體，沒有電阻，所以感應(yīng)電流不會消失，故A錯誤，B正確；假設(shè)A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷B中感應(yīng)電流的方向為順時針，C正確，D錯誤。7.(2022·佛山一模)如下圖，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，假設(shè)要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應(yīng)電流，以下方法可行的是()A．使勻強磁場均勻增大B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動30°C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30°D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動解析：選A根據(jù)右手定那么，圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下與原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)磁通量在增大。磁場增強那么磁通量增大，A正確。使圓環(huán)繞水平軸ab或cd轉(zhuǎn)動30°，圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會產(chǎn)生與圖示方向反向的感應(yīng)電流，B、C錯誤。保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。對點訓(xùn)練：三定那么、一定律的綜合應(yīng)用8.(多項選擇)(2022·景德鎮(zhèn)模擬)如下圖，一根長導(dǎo)線彎曲成“∏〞形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中，以下判斷正確的選項是()A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力解析：選BCΦ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯誤。由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時針，B正確。由圓的上半局部B大于下半局部，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯誤。9.(多項選擇)如下圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力方向的說法正確的選項是()A．感應(yīng)電流方向是N→MB．感應(yīng)電流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：選AC棒向右平動，根據(jù)右手定那么可判斷，感應(yīng)電流方向為由N→M，A正確，B錯誤；再由左手定那么可判定棒所受安培力的方向為水平向左，C正確，D錯誤。10．(多項選擇)如下圖，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，以下說法中正確的選項是()A．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點解析：選BD當(dāng)金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定那么判斷電流方向由a→b。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負極的特點，可以判斷b點電勢高于a點。又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，那么感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。故A錯誤，B正確。當(dāng)ab向右做加速運動時，由右手定那么可推斷φb>φa，電流沿逆時針方向。又由E＝BLv可知ab金屬棒兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定那么可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且磁感應(yīng)強度不斷增強，所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加。由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針(從下向上看)，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那局部線圈上，把這個線圈看做電源，由于電流是從d沿外電路(即電阻R)流向c，所以d點電勢高于c點。故C錯誤，D正確。11.如下圖，在兩個沿豎直方向的勻強磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤a和b。它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連。當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時()A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動C．假設(shè)B1、B2同向，那么a、b轉(zhuǎn)向相同D．假設(shè)B1、B2反向，那么a、b轉(zhuǎn)向相同解析：選D當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流流入b盤中，在磁場中由于受安培力b盤會轉(zhuǎn)動。但假設(shè)不知B1、B2的方向關(guān)系，那么b盤與a盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定。故A、B錯。設(shè)B1、B2同向且向上，a盤逆時針轉(zhuǎn)動，那么由右手定那么可知a盤中的感應(yīng)電流由a→a′，b盤受力將順時針轉(zhuǎn)動，故C錯，同理可判定D項正確。對點訓(xùn)練：利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問題12．(多項選擇)(2022·鎮(zhèn)江模擬)航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如下圖。當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁。那么合上開關(guān)S的瞬間()A．從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C．假設(shè)將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射D．電池正、負極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射解析：選BCD閉合開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁場磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，A錯誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；假設(shè)將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，那么閉合開關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負極調(diào)換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確。13．(2022·衡水冀州中學(xué)月考)如下圖為兩組同心閉合線圈的俯視圖，假設(shè)內(nèi)線圈的電流I1為圖中所示的方向，那么當(dāng)I1增大時，外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分別為()A．I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心B．I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外C．I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心D．I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外解析：選D內(nèi)線圈通有圖示方向的電流I1，由安培定那么知，外線圈中磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)I1增大時，導(dǎo)致穿過外線圈的磁通量增大，由楞次定律可得，外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向為沿逆時針方向；由于外線圈處于內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場中，由左手定那么可得，I2受到的安培力F的方向沿半徑背離圓心向外。故D正確。14．如下圖，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(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?，F(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，那么()A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大解析：選B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，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，絲線受到的拉力減小，選項B正確?？键c綜合訓(xùn)練15．(多項選擇)如下圖，傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在cd左側(cè)的無磁場區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始向下運動后，那么以下說法正確的選項是()A．圓環(huán)L有收縮趨勢B．圓環(huán)L有擴張趨勢C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變解析：選AC由于金屬棒KN在重力的作用下向下運動，那么KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，那么在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。故A、C正確。16.(2022·廣東高考)如下圖，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。那么小磁塊()A．在P和Q中都做自由落體運動 B．在兩個下落過程中的機械能都守恒C．在P