貴州省2022屆高三物理復(fù)習(xí)測(cè)試39電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

2022版高三物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.法拉第通過精心設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中,所作的推論后來被實(shí)驗(yàn)否定的是()A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷,那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B.既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流C.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流,那么靜止的在磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)D.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流解析:電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是:穿過電路的磁通量發(fā)生變化.靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),靜止導(dǎo)線周圍的磁通量沒有發(fā)生變化,近旁靜止線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯(cuò).而B?C?D三項(xiàng)中都會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或感應(yīng)電流)產(chǎn)生.答案:A2.矩形導(dǎo)線框abcd固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直.規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示,若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向,下列i-t圖乙中正確的是()解析:由楞次定律可判斷出在前4s內(nèi)感應(yīng)電流的方向分別為負(fù)方向?正方向?正方向?負(fù)方向.由題圖可知:在每一秒內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率的大小相同,導(dǎo)線框中磁通量的變化率·S的大小相同,形成的感應(yīng)電流的大小相同.因此選D.答案:D3.如圖所示,沿x軸?y軸有兩根長直導(dǎo)線,互相絕緣.x軸上的導(dǎo)線中有-x方向的電流,y軸上的導(dǎo)線中有+y方向的電流,兩虛線是坐標(biāo)軸所夾角的角平分線.a?b?c?d是四個(gè)圓心在虛線上?與坐標(biāo)原點(diǎn)等距的相同的圓形導(dǎo)線環(huán).當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流從相同大小,以相同的快慢均勻減少時(shí),各導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流情況是()中有逆時(shí)針方向的電流中有順時(shí)針方向的電流中有逆時(shí)針方向的電流中有順時(shí)針方向的電流答案:BC4.如圖,老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察: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),老師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),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()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:右環(huán)閉合,在此過程中可產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)受安培力作用,橫桿轉(zhuǎn)動(dòng),左環(huán)不閉合,無感應(yīng)電流,無以上現(xiàn)象,選B.答案:B5.在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)線圈靜止,線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直,所成的銳角為α.在磁場(chǎng)開始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi),線圈平面()A.維持不動(dòng)B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.將轉(zhuǎn)動(dòng),因不知磁場(chǎng)方向,不能確定α?xí)龃筮€是會(huì)減小解析:穿過線圈的磁通量Φ=BSsinα,由楞次定律可知,當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),sinα應(yīng)變小,即α角變小,故B正確.答案:B6.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是()N先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左N先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左N先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右N先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析:當(dāng)條形磁鐵從線圈上方等高快速經(jīng)過時(shí),線圈中的磁通量先增大后減小,由楞次定律可知,當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),線圈有向減小磁通量方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),即向下向右;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí),線圈有向上向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì);線圈在整個(gè)過程中處于靜止?fàn)顟B(tài).所以線圈受到的支持力FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右,選D.答案:D7.某部小說中描述一種竊聽電話:竊賊將并排在一起的兩根電話線分開,在其中一根電話線旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與耳機(jī)連接的導(dǎo)線,這條導(dǎo)線與電話線是絕緣的,如圖所示.下列說法正確的是()A.不能竊聽到電話,因?yàn)殡娫捑€中電流太小B.不能竊聽到電話,因?yàn)殡娫捑€與耳機(jī)沒有接通C.可以竊聽到電話,因?yàn)殡娫捴械碾娏魇呛愣娏?在耳機(jī)電路中引起感應(yīng)電流D.可以竊聽到電話,因?yàn)殡娫捴械碾娏魇墙涣麟?在耳機(jī)電路中引起感應(yīng)電流解析:電話線與耳機(jī)線相互絕緣,故電話線中的電流不可能進(jìn)入耳機(jī)內(nèi),由于電話線中電流是音頻電流(即交變電流),不斷變化,耳機(jī)?導(dǎo)線組成的閉合電路中有不斷變化的磁通量,故耳機(jī)中產(chǎn)生與電話線中頻率一樣的感應(yīng)電流,人可以竊聽到談話內(nèi)容.答案:D8.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,MN?PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時(shí)以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),正確的有()A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)解析:此題考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和對(duì)電壓表?電流表示數(shù)的理解.兩棒以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),因穿過面abcd的磁通量不變,回路中沒有感應(yīng)電流,電流表和電壓表均不會(huì)有讀數(shù).答案:C9.一長直鐵芯上繞有一固定線圈套M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動(dòng).M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是()A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)觸頭向c端移動(dòng)時(shí)D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)觸頭向d端移動(dòng)時(shí)解析:在S斷開的情況下,S向a或b閉合的瞬間,電路的電流在N環(huán)中形成的磁通量變大,由楞次定律知,N的運(yùn)動(dòng)要阻礙穿過其中的磁通量變大,故向右運(yùn)動(dòng),A?B不正確.在S已經(jīng)向a閉合的情況下,R的滑動(dòng)觸頭向c端滑,電路中的電流變小,從而在N環(huán)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁通量變小,由楞次定律知,N的運(yùn)動(dòng)要阻礙穿過其中的磁通量變小,向左運(yùn)動(dòng),C正確.在S已經(jīng)向a閉合的情況下,R的滑動(dòng)觸頭向d端滑,電路中的電流變大,從而在N環(huán)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁通量變大,由楞次定律知,N的運(yùn)動(dòng)要阻礙穿過其中的磁通量變大,向右運(yùn)動(dòng),D不正確.答案:C10.在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中:(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中所用電流表量程為100μA,電源電動(dòng)勢(shì)為V,待選的保護(hù)電阻有三種R1=100kΩ,R2=1kΩ,R3=10Ω,應(yīng)選用_____________.(2)已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí),電流是由接線柱流入,由于某種原因,螺線管副線圈繞線標(biāo)識(shí)已沒有了,通過實(shí)驗(yàn)查找繞線方向.如圖所示,當(dāng)磁鐵N極插入線圈時(shí),電流表指針向左偏,在圖中畫出副線圈的繞線方向.(3)在圖示甲裝置中,若將條形磁鐵S極在下端,從螺線管中拔出,這時(shí)電流表的指針應(yīng)向________偏.解析:(1)不會(huì)使電流表超過量程,達(dá)到保護(hù)的作用.選R1.(2)當(dāng)磁鐵N極插入螺線管時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加,螺線管上端應(yīng)為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流方向是由電流表接線柱流出至螺線管上端接線柱,由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如圖乙所示.(3)若將條形磁鐵S極在下端,從螺線管中撥出時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向?yàn)樽璧K磁通量的減少,螺線管上端應(yīng)為N極,下端為S極,由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的接線柱流入,故指針向左偏.答案:(1)R1(2)如圖乙(3)左11.為觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象,某學(xué)生將電流表?螺線管A和B?蓄電池?開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.(1)當(dāng)接通和斷開開關(guān)時(shí),電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是()A.開關(guān)位置接錯(cuò)B.電流表的正?負(fù)極接反C.線圈B的接頭3?4接反D.蓄電池的正?負(fù)極接反(2)在開始實(shí)驗(yàn)之前,需要先確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,為此還需要的器材是________.具體方法是__________.解析:本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.(1)因感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化,由電路圖可知,若把開關(guān)接在線圈的3?4接頭,因與1?2接頭相連的電路電流不改變,所以不可能有感應(yīng)電流,電流表也不可能偏轉(zhuǎn),開關(guān)應(yīng)接在1?2接頭與電源之間.(2)利用干電池已確定了正負(fù)極,把電流表接入電路,可以確定電流的流向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.答案:(1)A(2)一節(jié)電池?保護(hù)電阻用一節(jié)電池與電流表?保護(hù)電阻連接12.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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,以速度v沿垂直于磁感線方向勻速通過磁場(chǎng),如圖所示,從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí).(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,答出感應(yīng)電流的方向.解析:線框穿過磁場(chǎng)的過程可分為三個(gè)階段;進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)?在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab?cd兩邊都在磁場(chǎng)中)?離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中).(1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段:t為0→,線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積線性增加,S=l·v·t,最后為Φ=B·S=Bl2.②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段:t為,線框磁通量為Φ