高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)二十八電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律(建議用時40分鐘)1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是()A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化〖解析〗選D。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路內(nèi)磁通量變化，而A、B選項磁通量不變，A、B錯誤，D正確；將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，C錯誤。2.如圖所示為兩個同心圓環(huán)，當(dāng)一有界勻強(qiáng)磁場垂直穿過A環(huán)面時，A環(huán)面磁通量為Φ1，此時B環(huán)磁通量為Φ2，有關(guān)這兩個磁通量大小的說法中正確的是()A．Φ1<Φ2 B．Φ1＝Φ2C．Φ1>Φ2 D．無法確定〖解析〗選B。根據(jù)Φ＝BS可知，穿過兩環(huán)的磁通量相等，B正確。3．如圖所示，正方形線圈abcd的一半處于勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。在線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線圈的磁通量大小()A.一直減小 B．先增大后減小C.先減小后增大 D．先不變后減小〖解析〗選D。線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動時，當(dāng)cd邊沒有進(jìn)入磁場前，穿過線圈的有效面積不變，之后穿過線圈的有效面積減小，故磁通量先不變后減小，D正確。〖題后反思〗利用Φ=BS計算磁通量時，應(yīng)注意B與S相互垂直，S是有磁感線穿過部分的面積，而非線圈的實際面積。4.(多選)(2021·合肥模擬)老師在課堂上做了一個實驗：彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來；如果在磁鐵下方放一個固定的鋁質(zhì)圓環(huán)，使磁極上下振動時穿過它，磁鐵就會很快地停下來。某同學(xué)課后在家重做該實驗，反復(fù)實驗后發(fā)現(xiàn)：磁鐵下方放置圓環(huán)，并沒有對磁鐵的振動產(chǎn)生影響，對比老師演示的實驗，其產(chǎn)生的原因可能是 ()A.磁鐵N、S極倒置B.彈簧勁度系數(shù)過小C.鋁質(zhì)圓環(huán)中間某處斷裂 D.換用了非金屬材質(zhì)圓環(huán)〖解析〗選C、D。該同學(xué)實驗時，即使把磁鐵N、S極倒置或者采用勁度系數(shù)過小的彈簧，也不影響感應(yīng)電流的產(chǎn)生，磁鐵還會很快地停下。所以A、B選項均錯誤。若采用中間某處斷裂的鋁質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以C選項正確。若換用的非金屬材質(zhì)圓環(huán)是絕緣體，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以D選項正確。5.如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()A．鋁環(huán)N有沿順時針方向的感應(yīng)電流B．鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢C．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上〖解析〗選D。當(dāng)橡膠圓盤M逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)安培定則可判斷圓盤M產(chǎn)生的磁場從上往下穿過N環(huán)。當(dāng)圓盤M加速轉(zhuǎn)動，則圓盤M產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，穿過N環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷N環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該是逆時針，N環(huán)有遠(yuǎn)離圓盤M、收縮的趨勢，A、B、C錯誤，D正確。6.某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一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極勻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)〖解析〗選C。將條形磁鐵插入線圈或從線圈中抽出的過程，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，在將磁鐵插入線圈(無論是勻速、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，A、B錯誤；根據(jù)楞次定律可判斷，將一條形磁鐵的N極插向線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(俯視)，C正確，D錯誤。7.如圖是電磁沖擊鉆的原理示意圖，若發(fā)現(xiàn)靜止的鉆頭M突然向右運(yùn)動，則可能是()A．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間B．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間C．保持開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P加速向右滑動D．保持開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P減速向右滑動〖解析〗選B。由楞次定律可知只有穿過鉆頭M的磁通量增加時，鉆頭才會向右運(yùn)動，遠(yuǎn)離左側(cè)線圈，所以只有B選項才能讓穿過線圈M的磁通量增加，B正確。8.(多選)如圖所示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()A．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落〖解析〗選A、D。若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，可起到應(yīng)急避險作用，選項A正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，但不能阻止磁鐵的運(yùn)動，選項B錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，選項C錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，選項D正確。9．(創(chuàng)新題)某些物質(zhì)在低溫下會發(fā)生“零電阻”現(xiàn)象，這被稱為物質(zhì)的超導(dǎo)電性，具有超導(dǎo)電性的材料稱為超導(dǎo)體。根據(jù)超導(dǎo)體的“零電阻”特性，人們猜測：磁場中的超導(dǎo)體，其內(nèi)部的磁通量必須保持不變，否則會產(chǎn)生渦旋電場，導(dǎo)致超導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場力作用下不斷加速而使得電流越來越大不可控制。但是，實驗結(jié)果與人們的猜測是不同的：磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，即內(nèi)部沒有磁通量，超導(dǎo)體的這種特性叫作“完全抗磁性”(邁斯納效應(yīng))?，F(xiàn)在有兩個實驗方案：(甲)如圖所示，先將一個金屬球放入勻強(qiáng)磁場中，等穩(wěn)定后再降溫使其成為超導(dǎo)球并保持低溫環(huán)境，然后撤去該磁場；(乙)先將該金屬球降低溫度直至成為超導(dǎo)球，保持低溫環(huán)境加上勻強(qiáng)磁場，待球穩(wěn)定后再將磁場撤去。根據(jù)以上信息，試判斷上述兩組實驗中球內(nèi)磁場的最終情況是下圖中的哪一組()〖解析〗選C。題目中兩個球最后均通過降溫變?yōu)槌瑢?dǎo)體，由于邁斯納效應(yīng)，小球的磁通量為零，考慮球的立體特性，內(nèi)部沒有磁感線穿過，故A、B、D錯誤，C正確。10．(2021·大同模擬)在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理。如圖所示是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖，關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是()A．鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動B．永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運(yùn)動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動C．鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反D．由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的〖解析〗選B。當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的磁場在鋁盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時永久磁體的磁場會對鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，并產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動的力矩，使指針轉(zhuǎn)動，由于彈簧游絲的反力矩，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，A錯誤，B正確；該轉(zhuǎn)速表運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，由楞次定律知，鋁盤磁場總是阻礙永久磁體轉(zhuǎn)動，要減小穿過鋁盤的磁通量，應(yīng)使永久磁體轉(zhuǎn)動方向與鋁盤轉(zhuǎn)動方向相同，C錯誤；永久磁體固定在轉(zhuǎn)軸上，鋁盤固定在指針軸上，鋁盤和永久磁體不是被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動不是同步的，D錯誤。故選B。11.如圖，把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。則閉合開關(guān)S的瞬間()A．套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)無電流流過B．套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同C．套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相反D．套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同〖解析〗選C。閉合開關(guān)S的瞬間，線圈和鐵芯中的磁場增強(qiáng)，則閉合套環(huán)中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，套環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與線圈中的磁場方向相反，所以套環(huán)受到斥力作用向上跳起，又根據(jù)右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的方向與線圈中電流的方向相反，故A、B、D錯誤，C正確。12．(多選)豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視順時針方向的電流，其大小按圖乙所示的規(guī)律變化。螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)(未畫出)，圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合。下列說法正確的是()A.t＝eq\f(T,4)時刻，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢B．t＝eq\f(T,4)時刻，圓環(huán)有收縮的趨勢C．t＝eq\f(T,4)和t＝eq\f(3T,4)時刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等D．t＝eq\f(3T,4)時刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時針方向的感應(yīng)電流〖解析〗選B、C。t＝eq\f(T,4)時刻，線圈中通有順時針逐漸增大的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸增加。由楞次定律可知，圓環(huán)有收縮的趨勢，A錯誤，B正確；t＝eq\f(3T,4)時刻，線圈中通有順時針逐漸減小的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸減小，由楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時針，D錯誤；t＝eq\f(T,4)和t＝eq\f(3T,4)時刻，線圈中電流的變化率一致，即由線圈電流產(chǎn)生的磁場變化率一致，則圈環(huán)中的感應(yīng)電流大小相等，C正確?！技庸逃?xùn)練〗(多選)如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化時 ()A.在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢B.在t2～t3時間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢C.在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流〖解析〗選A、D。在t1～t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增加且斜率變大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴(kuò)”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，通過圓環(huán)磁通量不變，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，B、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向內(nèi)減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，D正確。13．(多選)某同學(xué)自制的簡易電動機(jī)示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將()A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉〖解析〗選A、D。當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)絕緣漆刮掉，通電后根據(jù)左手定則可知下邊受到的安培力方向垂直于紙面向里，線圈開始轉(zhuǎn)動，在前半周轉(zhuǎn)動過程中，線圈中有電流，安培力做正功，后半周電路中沒有電流，安培力不做功，由于慣性線圈能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動，A、D正確；當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，線圈中電流始終存在，安培力先做正功后做負(fù)功，但同時重力做負(fù)功，因此在轉(zhuǎn)過一半前線圈的速度即減為0，線圈只能擺動，B錯誤；左右轉(zhuǎn)軸不能同時接通電源，始終無法形成閉合回路，電路中無電流，不會轉(zhuǎn)動，C錯誤。14.(創(chuàng)新題)(2020·西城區(qū)模擬)磁單極子是物理學(xué)家設(shè)想的一種僅帶有單一磁極(N極或S極)的粒子，它們的磁感線分布類似于點(diǎn)電荷的電場線分布，目前科學(xué)家還沒有證實磁單極子的存在。若自然界中存在磁單極子，以其為球心畫出兩個球面1和2，如圖所示，a點(diǎn)位于球面1上，b點(diǎn)位于球面2上，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大B．a(chǎn)點(diǎn)比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小C．球面1比球面2的磁通量大D．球面1比球面2的磁通量小〖解題指導(dǎo)〗(1)距離磁源越近磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。(2)磁通量大小可以用穿過兩球面的磁感線條數(shù)多少來判斷?！冀馕觥竭xA。由于磁感線的分布類似于點(diǎn)電荷的電場線分布，磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，A正確，B錯誤；由于磁感線都是向外的，中間沒有斷開，穿過兩個面的磁感線的條數(shù)相等，因此兩個面的磁通量相等，C、D錯誤。15．(多選)如圖甲所示，等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負(fù)離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強(qiáng)磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd相連接，線圈A內(nèi)存在如圖乙所示的變化磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是()A.0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引〖解析〗選B、C。左側(cè)實際上為等離子體發(fā)電機(jī)，將在ab中形成從a到b的電流，由圖乙可知，0～2s內(nèi)線圈A中磁場均勻變化，根據(jù)楞次定律可知將形成從c到d的電流，同理2～4s形成從d到c的電流，且電流大小不變，故0～2s內(nèi)電流同向，相互吸引，2～4s內(nèi)電流反向，相互排斥，A、D錯誤，B、C正確。16.如圖在豎直方向上的兩個勻強(qiáng)磁場B1和B2中，各放入一個完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動。用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連。從上向下看，當(dāng)a盤總是順時針轉(zhuǎn)動時()A．b盤總是逆時針轉(zhuǎn)動B．若B1、B2同向，b盤順時針轉(zhuǎn)動C．若B1、B2反向，b盤順時針轉(zhuǎn)動D．b盤總是順時針轉(zhuǎn)動〖解析〗選C。①若B1、B2都豎直向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流為a′→O→b′→O′→a′；b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力沿逆時針方向(俯視)；②若B1、B2都豎直向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流為O→a′→O′→b′→O；b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力沿逆時針方向(俯視)；③若B1向上，B2向下，從上向下看，當(dāng)a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流為a′→O→b′→O′→a′；b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力沿順時針方向(俯視)；④若B1向下，B2向上，從上向下看，當(dāng)a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流為O→a′→O′→b′→O；b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力沿順時針方向(俯視)，A、B、D錯誤，C正確。電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律(建議用時40分鐘)1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是()A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化〖解析〗選D。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路內(nèi)磁通量變化，而A、B選項磁通量不變，A、B錯誤，D正確；將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到相鄰房間去觀察時，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，C錯誤。2.如圖所示為兩個同心圓環(huán)，當(dāng)一有界勻強(qiáng)磁場垂直穿過A環(huán)面時，A環(huán)面磁通量為Φ1，此時B環(huán)磁通量為Φ2，有關(guān)這兩個磁通量大小的說法中正確的是()A．Φ1<Φ2 B．Φ1＝Φ2C．Φ1>Φ2 D．無法確定〖解析〗選B。根據(jù)Φ＝BS可知，穿過兩環(huán)的磁通量相等，B正確。3．如圖所示，正方形線圈abcd的一半處于勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。在線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線圈的磁通量大小()A.一直減小 B．先增大后減小C.先減小后增大 D．先不變后減小〖解析〗選D。線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動時，當(dāng)cd邊沒有進(jìn)入磁場前，穿過線圈的有效面積不變，之后穿過線圈的有效面積減小，故磁通量先不變后減小，D正確?！碱}后反思〗利用Φ=BS計算磁通量時，應(yīng)注意B與S相互垂直，S是有磁感線穿過部分的面積，而非線圈的實際面積。4.(多選)(2021·合肥模擬)老師在課堂上做了一個實驗：彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來；如果在磁鐵下方放一個固定的鋁質(zhì)圓環(huán)，使磁極上下振動時穿過它，磁鐵就會很快地停下來。某同學(xué)課后在家重做該實驗，反復(fù)實驗后發(fā)現(xiàn)：磁鐵下方放置圓環(huán)，并沒有對磁鐵的振動產(chǎn)生影響，對比老師演示的實驗，其產(chǎn)生的原因可能是 ()A.磁鐵N、S極倒置B.彈簧勁度系數(shù)過小C.鋁質(zhì)圓環(huán)中間某處斷裂 D.換用了非金屬材質(zhì)圓環(huán)〖解析〗選C、D。該同學(xué)實驗時，即使把磁鐵N、S極倒置或者采用勁度系數(shù)過小的彈簧，也不影響感應(yīng)電流的產(chǎn)生，磁鐵還會很快地停下。所以A、B選項均錯誤。若采用中間某處斷裂的鋁質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以C選項正確。若換用的非金屬材質(zhì)圓環(huán)是絕緣體，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁鐵的振動不會產(chǎn)生影響，所以D選項正確。5.如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()A．鋁環(huán)N有沿順時針方向的感應(yīng)電流B．鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢C．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上〖解析〗選D。當(dāng)橡膠圓盤M逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)安培定則可判斷圓盤M產(chǎn)生的磁場從上往下穿過N環(huán)。當(dāng)圓盤M加速轉(zhuǎn)動，則圓盤M產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，穿過N環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷N環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該是逆時針，N環(huán)有遠(yuǎn)離圓盤M、收縮的趨勢，A、B、C錯誤，D正確。6.某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一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極勻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)〖解析〗選C。將條形磁鐵插入線圈或從線圈中抽出的過程，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，在將磁鐵插入線圈(無論是勻速、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，A、B錯誤；根據(jù)楞次定律可判斷，將一條形磁鐵的N極插向線圈時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(俯視)，C正確，D錯誤。7.如圖是電磁沖擊鉆的原理示意圖，若發(fā)現(xiàn)靜止的鉆頭M突然向右運(yùn)動，則可能是()A．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間B．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間C．保持開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P加速向右滑動D．保持開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P減速向右滑動〖解析〗選B。由楞次定律可知只有穿過鉆頭M的磁通量增加時，鉆頭才會向右運(yùn)動，遠(yuǎn)離左側(cè)線圈，所以只有B選項才能讓穿過線圈M的磁通量增加，B正確。8.(多選)如圖所示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()A．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中C．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落〖解析〗選A、D。若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，可起到應(yīng)急避險作用，選項A正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，但不能阻止磁鐵的運(yùn)動，選項B錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，選項C錯誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，選項D正確。9．(創(chuàng)新題)某些物質(zhì)在低溫下會發(fā)生“零電阻”現(xiàn)象，這被稱為物質(zhì)的超導(dǎo)電性，具有超導(dǎo)電性的材料稱為超導(dǎo)體。根據(jù)超導(dǎo)體的“零電阻”特性，人們猜測：磁場中的超導(dǎo)體，其內(nèi)部的磁通量必須保持不變，否則會產(chǎn)生渦旋電場，導(dǎo)致超導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場力作用下不斷加速而使得電流越來越大不可控制。但是，實驗結(jié)果與人們的猜測是不同的：磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，即內(nèi)部沒有磁通量，超導(dǎo)體的這種特性叫作“完全抗磁性”(邁斯納效應(yīng))?，F(xiàn)在有兩個實驗方案：(甲)如圖所示，先將一個金屬球放入勻強(qiáng)磁場中，等穩(wěn)定后再降溫使其成為超導(dǎo)球并保持低溫環(huán)境，然后撤去該磁場；(乙)先將該金屬球降低溫度直至成為超導(dǎo)球，保持低溫環(huán)境加上勻強(qiáng)磁場，待球穩(wěn)定后再將磁場撤去。根據(jù)以上信息，試判斷上述兩組實驗中球內(nèi)磁場的最終情況是下圖中的哪一組()〖解析〗選C。題目中兩個球最后均通過降溫變?yōu)槌瑢?dǎo)體，由于邁斯納效應(yīng)，小球的磁通量為零，考慮球的立體特性，內(nèi)部沒有磁感線穿過，故A、B、D錯誤，C正確。10．(2021·大同模擬)在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理。如圖所示是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖，關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是()A．鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動B．永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運(yùn)動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動C．鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反D．由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的〖解析〗選B。當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的磁場在鋁盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時永久磁體的磁場會對鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，并產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動的力矩，使指針轉(zhuǎn)動，由于彈簧游絲的反力矩，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，A錯誤，B正確；該轉(zhuǎn)速表運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，由楞次定律知，鋁盤磁場總是阻礙永久磁體轉(zhuǎn)動，要減小穿過鋁盤的磁通量，應(yīng)使永久磁體轉(zhuǎn)動方向與鋁盤轉(zhuǎn)動方向相同，C錯誤；永久磁體固定在轉(zhuǎn)軸上，鋁盤固定在指針軸上，鋁盤和永久磁體不是被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動不是同步的，D錯誤。故選B。11.如圖，把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。則閉合開關(guān)S的瞬間()A．套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)無電流流過B．套環(huán)將保持靜止，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同C．套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相反D．套環(huán)將向上跳起，套環(huán)內(nèi)的電流與線圈內(nèi)的電流方向相同〖解析〗選C。閉合開關(guān)S的瞬間，線圈和鐵芯中的磁場增強(qiáng)，則閉合套環(huán)中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，套環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與線圈中的磁場方向相反，所以套環(huán)受到斥力作用向上跳起，又根據(jù)右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的方向與線圈中電流的方向相反，故A、B、D錯誤，C正確。12．(多選)豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視順時針方向的電流，其大小按圖乙所示的規(guī)律變化。螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)(未畫出)，圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合。下列說法正確的是()A.t＝eq\f(T,4)時刻，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢B．t＝eq\f(T,4)時刻，圓環(huán)有收縮的趨勢C．t＝eq\f(T,4)和t＝eq\f(3T,4)時刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等D．t＝eq\f(3T,4)時刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時針方向的感應(yīng)電流〖解析〗選B、C。t＝eq\f(T,4)時刻，線圈中通有順時針逐漸增大的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸增加。由楞次定律可知，圓環(huán)有收縮的趨勢，A錯誤，B正確；t＝eq\f(3T,4)時刻，線圈中通有順時針逐漸減小的電流，則線圈中由電流產(chǎn)生的磁場向下且逐漸減小，由楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時針，D錯誤；t＝eq\f(T,4)和t＝eq\f(3T,4)時刻，線圈中電流的變化率一致，即由線圈電流產(chǎn)生的磁場變化率一致，則圈環(huán)中的感應(yīng)電流大小相等，C正確。〖加固訓(xùn)練〗(多選)如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化時 ()A.在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢B.在t2～t3時間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢C.在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流〖解析〗選A、D。在t1～t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增加且斜率變大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴(kuò)”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，通過圓環(huán)磁通量不變，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，B、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向內(nèi)減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，D正確。13．(多選)某同學(xué)自制的簡易電動機(jī)示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將()A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉〖解析〗選A、D。當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)絕緣漆刮掉，通電后根據(jù)左手定則可知下邊受到的安培力方向垂直于紙面向里，線圈開始轉(zhuǎn)動，在前半周轉(zhuǎn)動過程中，線圈中有電流，安培力做正功，后半周電路中沒有電流，安培力不做功，由于慣性線圈能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動，A、D正確；當(dāng)左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，線圈中電流始終存在，安培力先做正功后做負(fù)功，但同時重力做負(fù)功，因此在轉(zhuǎn)過一半前線圈的速度即減為0，線圈只能擺動，B錯誤；左右