（適用于新高考新教材）高考物理一輪總復(fù)習(xí)第11章電磁感應(yīng)課時規(guī)范練32電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

課時規(guī)范練32電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律基礎(chǔ)對點練1.(楞次定律的應(yīng)用)如圖所示,長直導(dǎo)線中通有向右的電流I,線圈①與直導(dǎo)線垂直放置于其正下方,線圈②中心軸線與直導(dǎo)線重合,線圈③直徑與直導(dǎo)線重合,線圈④與直導(dǎo)線共面放置于其正下方。在電流I均勻增大的過程中()A.從左向右看,線圈①中產(chǎn)生順時針方向的電流B.從左向右看,線圈②中產(chǎn)生逆時針方向的電流C.正視線圈③中產(chǎn)生逆時針方向的電流D.正視線圈④中產(chǎn)生逆時針方向的電流2.(磁感應(yīng)強度與磁通量)(2023山東模擬)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點位于球面1上,b點位于球面2上,則下列說法正確的是()A.a點比b點的磁感應(yīng)強度大B.a點比b點的磁感應(yīng)強度小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3.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中,用靈敏電流計和線圈組成閉合回路,通過“插入”和“拔出”磁鐵,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,記錄實驗過程中的相關(guān)信息,就可以分析得出感應(yīng)電流方向遵循的規(guī)律。下圖為某同學(xué)的部分實驗記錄,在圖甲中,電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。以下說法正確的是()A.在圖乙所示實驗過程中,電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)B.在圖丙所示實驗過程中,電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)C.這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈的繞向有關(guān)D.這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關(guān)4.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)如圖所示,一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi),螺線管的中心軸線恰和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有()A.使通電螺線管中的電流發(fā)生變化B.使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動C.使線圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動D.使線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動5.(楞次定律的理解和應(yīng)用)兩根互相垂直的絕緣通電長直導(dǎo)線放在水平面上,兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上,兩線圈的圓心到兩導(dǎo)線的距離都相等。設(shè)兩直導(dǎo)線中的電流強度相等,方向如圖所示。若兩直導(dǎo)線中的電流以相同的變化率均勻減小,下列說法正確的是()A.a中無感應(yīng)電流,b中有順時針方向的感應(yīng)電流B.a中無感應(yīng)電流,b中有逆時針方向的感應(yīng)電流C.a中有順時針方向的感應(yīng)電流,b中無感應(yīng)電流D.a中有逆時針方向的感應(yīng)電流,b中無感應(yīng)電流6.(楞次定律的理解及應(yīng)用)右圖為安檢門原理圖,左邊門框中有一通電線圈,右邊門框中有一接收線圈。工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流,則()A.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針B.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流增大C.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針D.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化7.(多選)(電磁感應(yīng)中的圖像分析)(2022山東德州模擬)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8.(楞次定律的應(yīng)用)安培曾做過如圖所示的實驗:把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈,在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán),圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直,取一條形磁體置于銅環(huán)的右側(cè),條形磁體的右端為N極。閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動,安培由此錯失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。實際上,在電路閉合的瞬間()A.從右側(cè)看,銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右側(cè)看,銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠離磁鐵9.(楞次定律的應(yīng)用)(2022吉林長春期末)如圖所示,在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方,有一條形磁體,從離地面高h處,由靜止開始下落,最后落在水平地面上。磁體下落過程中始終保持豎直方向,并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán),而不與圓環(huán)接觸。若不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是()A.磁體在整個下落過程中,它的機械能不變B.磁體落地時的速率一定等于2C.磁體在整個下落過程中,所受線圈對它的作用力先豎直向上后豎直向下D.在磁體下落的整個過程中,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針(從上向下看圓環(huán))素養(yǎng)綜合練10.航空母艦上飛機彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)。電磁驅(qū)動原理如圖所示,當(dāng)固定線圈上突然通入直流電流時,靠近線圈左端放置的金屬環(huán)被彈射出去,如果在線圈左側(cè)同一位置先后分別放置用銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀完全相同的兩個閉合導(dǎo)線環(huán),且電阻率ρ銅<ρ鋁,閉合開關(guān)S瞬間,下列判斷正確的是()A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.電池正負(fù)極調(diào)換后,導(dǎo)線環(huán)將不能向左彈射D.若將銅環(huán)放在線圈右側(cè),銅環(huán)將向左運動11.(多選)如圖甲所示,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磁場)在地面探測,如圖乙所示,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sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.金屬管線沿AC走向B.圖乙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22D.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12.(多選)如圖甲,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場,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)強度B隨時間按圖乙所示規(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)電流答案：課時規(guī)范練32電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.D解析:本題考查楞次定律的應(yīng)用。穿過線圈①②③的磁通量始終為零,則在電流I均勻增大的過程中,線圈①②③中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,A、B、C錯誤;在電流I均勻增大的過程中,穿過線圈④的磁通量向里增加,根據(jù)楞次定律可知,正視線圈④中產(chǎn)生逆時針方向的電流,D正確。2.A解析:由于磁感線的分布類似于點電荷的電場線分布,磁感線越密集的地方,磁感應(yīng)強度越大,A正確,B錯誤;結(jié)合點電荷的電場特點可知,從點電荷發(fā)出的電場線條數(shù)與到點電荷的距離無關(guān),由于單一磁極的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布,可知穿過曲面a的磁通量與穿過曲面b的磁通量相等,C、D錯誤。3.D解析:如題圖甲所示,當(dāng)磁鐵的N極向下運動時,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過靈敏電流計,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),可知靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系:電流從下向上流過靈敏電流計,靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),電流從上向下流過靈敏電流計,則靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn);在題圖乙所示實驗過程中,磁鐵的S極向下運動時,穿過螺線管向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過靈敏電流計,靈敏電流計指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn),故A錯誤;在題圖丙所示實驗過程中,磁鐵的N極向上運動時,穿過螺線管向下的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過靈敏電流計,靈敏電流計指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn),故B錯誤;同理可知題圖丁穿過螺線管向上的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過靈敏電流計,靈敏電流計指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn),所以這組實驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關(guān),而實驗中線圈纏繞方向一致,所以不能研究感應(yīng)電流的磁場方向與線圈的繞向的關(guān)系,故C錯誤,D正確。4.D解析:在A、B、C三種情況下,穿過線圈a的磁通量始終為零,因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A、B、C錯誤;選項D中,當(dāng)線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動時,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。5.B解析:由安培定則可知通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向,并根據(jù)疊加原理可知a所在區(qū)域的兩個磁場方向相反,穿過a環(huán)的磁通量為0且保持不變,所以a中無感應(yīng)電流;b所在區(qū)域兩個磁場方向相同,合磁場不為零,當(dāng)電流減小時,b中磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知b中有逆時針方向的感應(yīng)電流。故選B。6.D解析:當(dāng)左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時針方向的電流時,穿過右側(cè)線圈的磁通量向右,且增大,根據(jù)楞次定律,右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流,即使有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針,故A、C錯誤;通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流,則通電線圈中的磁通量均勻增大,所以穿過右側(cè)線圈中的磁通量均勻增大,則磁通量的變化率是定值,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,接收線圈中的感應(yīng)電流不變,故B錯誤;有金屬片通過時,穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化,金屬片中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同,所以會將該空間中的磁場的變化削弱一些,引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化,故D正確。7.BC解析:左側(cè)實際上為等離子體發(fā)電機,將在ab中形成從a到b的電流,由題圖乙可知,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。8.A解析:根據(jù)楞次定律,接通開關(guān)瞬間,穿過線圈的磁通量向左增大,則從右側(cè)看,線圈的感應(yīng)電流為逆時針方向,故A正確,B錯誤;當(dāng)線圈中有逆時針方向的電流時,根據(jù)左手定則可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向向右,銅環(huán)會靠近磁鐵,故C、D錯誤。9.D解析:磁體在整個下落過程中,由于受到磁場力的作用,機械能不守恒,故A錯誤;若磁體從高度h處做自由落體運動,其落地時的速度v=2gh,但磁體穿過圓環(huán)的過程中要產(chǎn)生電流,根據(jù)能量守恒定律可知,其落地速度一定小于10.B解析:由固定線圈的繞線方向和電流方向可以判斷出螺線管的左端是N極,當(dāng)閉合開關(guān)S瞬間,磁場增大,穿過左側(cè)導(dǎo)線環(huán)的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生與原磁場方向相反的感應(yīng)磁場,再由右手定則可以判斷出左側(cè)導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生從左側(cè)看順時針方向的感應(yīng)電流,選項A錯誤;由于電阻率ρ銅<ρ鋁,則銅環(huán)的電阻要小一些,在感應(yīng)電壓相同的情況下,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大一些,故安培力也會大一些,選項B正確;當(dāng)電池正負(fù)極調(diào)換后,固定線圈左端變成了S極,根據(jù)楞次定律可知,閉合開關(guān),磁場增大,會產(chǎn)生排斥力,所以也可以向左彈射,選項C錯誤;同理,若將銅環(huán)放在線圈右側(cè),銅環(huán)與線圈間也會產(chǎn)生排斥力,所以銅環(huán)將向右運動,選項D錯誤,故選B。11.CD解析:由題意可知,當(dāng)線圈靜止時存在感應(yīng)電流,則說明線圈產(chǎn)生的磁場為變化的,故電流一定是變化的,故B錯誤;由題意可知,線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應(yīng)電流,說明穿過線圈的磁通量不變,則金屬管線沿BD走向,故A錯誤;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,說明A點的磁場方向與AC成37°角,則由幾何關(guān)系可知,埋覆深度d與OA長度的關(guān)系為d=OAtan53°,解得深度d=223L