1、1考点强化练 27 电磁感应现象 楞次定律1.(多选)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流计、线圈 A 和 B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当它接
2、通、断开开关时,电流计的指针都没有偏转,其原因是( )A.开关位置接错B.电流计的正、负极接反C.线圈 B 的接头 3、4 接反D.蓄电池的正、负极接反3.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 A,下列各种情况下铜环 A 中没有感应电流的是( )A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使滑动变阻器的滑片 P 匀速移动C.通电时,使滑动变阻器的滑片 P 加速移动D.将开关突然断开的瞬间4.如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的 N 极朝下但未插入线圈内部。在磁铁向上运动远离线圈的过程中( )A.线圈中感应电流的方向与图
3、中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥5.2(2018 浙江宁波诺丁汉大学附属中学期中)如图所示,AOC 是光滑的金属导轨,电阻不计,AO 沿竖直方向,OC 沿水平方向;PQ 是金属直杆,电阻为 R,几乎竖直斜靠在导轨 AO 上,由静止开始在重力作用下运动,运动过程中 P、Q 端始终在金属导轨 AOC 上;空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在 PQ 杆从开始滑动到 P 端滑到 OC 的过程中,PQ 中感应电流的方
4、向( )A.始终是由 P 至 QB.始终是由 Q 至 PC.先是由 P 至 Q,后是由 Q 至 PD.先是由 Q 至 P,后是由 P 至 Q6.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左C.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右7.直导线 ab 放在如图所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路。
5、长直导线 cd 和框架处在同一个平面内,且 cd 和 ab 平行,当 cd 中通有电流时,发现 ab 向左滑动。关于 cd 中的电流,下列说法正确的是( )A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向C.电流大小恒定,方向由 c 到 dD.电流大小恒定,方向由 d 到 c8.MN、GH 为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过 MN、GH 所在的平面,则( )A.若固定 ab,使 cd 向右滑动,则 abdc 回路有电流,电流方向为 abdcaB.若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动,则 abdc 回路有
6、电流,电流方向为 acdbaC.若 ab 向左、cd 向右同时运动,则 abdc 回路中的电流为零D.若 ab、cd 都向右运动,且两杆速度 vcdvab,则 abdc 回路有电流,电流方向为 acdba9.3如图,一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置 释放,环经过磁铁到达位置 ,设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 FT1和 FT2,重力加速度大小为 g,则( )A.FT1mg,FT2mgB.FT1mg,FT2mg10.(2018 浙江诸暨牌头中学期中)如图所示,固定的水平长直导线中通有向左的电流 I,矩形闭合导线框与导线在同一竖直平
7、面内,且一边与导线平行。将线框由静止释放,不计空气阻力,则在线框下落过程中( )A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流的方向为逆时针C.线框所受安培力的合力竖直向上D.线框的机械能不断增大11.(多选)如图所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形,则该磁场( )A.逐渐减弱,方向垂直纸面向外B.逐渐增强,方向垂直纸面向外C.逐渐减弱,方向垂直纸面向里D.逐渐增强,方向垂直纸面向里12.(多选)如图所示,要使 Q 线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有( )A.闭合开关 SB.闭合开关 S 后,把 R 的滑动方向右移C.闭合开关 S 后,把 P 中的铁心从左边抽
8、出D.闭合开关 S 后,把 Q 靠近 P13.如图所示,在长直通电导线附近放置一矩形线圈,开始时线圈与导线处在同一平面内,线圈中的ac、bd 边与导线平行。当线圈做下列运动时不能产生感应电流的是 ( )A.线框向右匀速运动B.线框垂直纸面向里运动C.线框以 ac 边为轴转动D.线框平面以直导线为轴转动14.(2018 浙江嘉兴期末)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌,为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速4衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及
9、左右振动的衰减最有效的方案是( )15.(多选)如图所示,光滑固定的金属导轨 M、N 水平放置,两根导体棒 P、Q 平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A.P、Q 将相互靠拢B.P、Q 将相互远离C.磁铁的加速度仍为 gD.磁铁的加速度小于 g16.如图(a)所示,两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈 A 中通以如图(b)所示的交变电流,t=0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在 t1t2时间段内,对于线圈 B,下列说法正确的是( )A.线圈 B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈 B 内有顺时针方向的电流,线圈有收
10、缩的趋势C.线圈 B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D.线圈 B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势5考点强化练 27 电磁感应现象 楞次定律1.ABD 奥斯特通过著名的奥斯特实验,证明了电流周围存在磁场;安培提出分子电流假说,揭示了磁现象的电本质;楞次通过实验总结出感应电流的方向所遵循的规律楞次定律,选项A、B、D 正确,选项 C 错误。2.A3.A 当线圈中通恒定电流时,产生的磁场为稳恒磁场,通过铜环 A 的磁通量不发生变化,不会产生感应电流。4.C 磁铁的 N 极朝下,穿过线圈的原磁场方向向下,磁铁向上运动时,磁铁远离线圈,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场
11、方向与原磁场方向相同,由右手螺旋定则可知,线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流,由楞次定律中的“来拒去留”可知,磁铁和线圈相互远离,所以磁铁和线圈相互吸引,故选 C。5.C 在 PQ 杆滑动的过程中,POQ 的面积先增大,后减小,穿过POQ 磁通量先增大,后减小,根据楞次定律可知:感应电流的方向先是由 P 至 Q,后是由 Q 至 P,故 C 正确。6.D 条形磁铁向右运动的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小。为了阻止这种变化趋势,当磁铁靠近时,线圈远离磁铁,有向下和向右运动的趋势;当磁铁远离线圈时,线圈靠近磁铁,有向上和向右运动的趋势,故 D 项正确。7.B ab 向左滑动,说明通过回路的
12、磁通量在减小,通过回路的磁感应强度在减弱,通过 cd 的电流在减小,与电流方向无关。8.D 由右手定则可判断出 A 项做法使回路产生顺时针方向的电流,故 A 项错。若 ab、cd 同向运动且速度大小相同,ab、cd 所围面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故 B 项错。若 ab 向左,cd 向右,则 abdc 回路中有顺时针方向的电流,故 C 项错。若 ab、cd 都向右运动,且两杆速度 vcdvab,则ab、cd 所围面积发生变化,磁通量也发生变化,由楞次定律可判断出,abdc 回路中产生顺时针方向的电流,故 D 项正确。9.A 磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化。在本
13、题中圆环从静止开始向下运动至落到磁铁下方的过程中,穿过圆环的磁通量先增大再减小,根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是感应电流的磁场先阻碍磁通量的增大再阻碍其减小,即先是排斥其向下运动,阻碍其磁通量增大,后是吸引线圈,阻碍其磁通量的减小。假设阻力为 F,则 F0 且向下,绳的拉力 FT=mg+F,故两种情况下绳的拉力均大于 mg;金属圆环经过磁铁位置 的时候速度较大,阻力 F 也较大,故FT2FT1mg,故 A 项正确。10.C 线框在下落过程中,所在磁场减弱,穿过线框的磁感线的条数减小,磁通量减小,故 A 正确;根据安培定则,电流产生的磁场在导线的下方垂直于纸面向里,下落过程中,因为穿过线框的磁
14、通量随线框下落而减小,根据楞次定律,感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以感应电流的方向为顺时针方向,故 B 错误;由于离导线越远的地方磁场越小,所以线框的上边受到的安培力大于下边受到的安培力,合力的方向向上,故 C 正确;下落过程中,因为穿过线框的磁通量随线框下落而减小,线框中产生电能,机械能减小,故 D 错误。11.AC 磁场发生变化,回路变为圆形,是由线圈受到的安培力的方向向外,导线围成的面积扩大,根据楞次定律可得,导线内的磁通量一定正在减小,磁场在减弱,与磁场方向无关,故 AC 正确,BD错误。12.AD 闭合开关 S,在 P 中的磁场从无到有,穿过 P 的磁场也穿过 Q,知 Q 中产生
15、感应电流,根据楞次定律,左边导线的电流向下,故 A 正确;闭合开关 S 后,把 R 的滑片右移,Q 中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故 B 错误;闭合开关 S 后,将 P 中的铁心从左边抽出,Q 中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上,故 C 错误;闭合开关 S,把 Q 靠近 P,Q 中的磁场向右增大,根据楞次定律,左边导线电流方向向下,故 D 正确。13.D 当线框向右匀速运动时,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中产生感应电流,不符合题意,故 A 错误;当线框垂直纸面向里运动,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中产生感应电流,不符合题意,
16、故 B 错误;线框以 ac 边为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中产生感应电流,不符合题意,故C 错误;线框平面以直导线为轴转动,线框中的磁通量没有发生变化,故不会产生感应电流,故 D 正确。14.A 根据楞次定律,所施加的磁场应使得紫铜薄板上下左右振动时,通过界面的磁通量发生变化,产生感应电流,安培力的作用将阻碍紫铜薄板的振动,而选项 B、C 中的薄板上下轻微振动时,6均并不会显著引起磁通量的变化,选项 D 中的薄板上下轻微振动时,也不会显著引起磁通量的变化,故 A 项正确,B、C、D 项错误。15.AD 解一:设磁铁下端为 N 极,如图所示,根据楞次定律可判断出 P、Q 中的感应电流方
17、向如图所示,根据左手定则可判断 P、Q 所受安培力的方向。可见,P、Q 将相互靠拢。由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律知,磁铁将受到向上的反作用力,因而加速度小于 g。当磁铁下端为 S 极时,根据类似的分析可得到相同的结果,所以,本题应选 AD。解二:根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因。本题中“原因”是回路中磁通量的增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近。所以,P、Q 将相互靠拢且磁铁的加速度小于 g,应选 AD。16.A 在 t1t2时间段内,线圈 A 中的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定线圈 B 中的电流为顺时针方向。线圈的扩张与收缩可用阻碍 变化的观点去判定。在t1t2时间段内线圈 B 内的 增加,根据楞次定律,只有线圈 B 增大面积,才能阻碍 的增加,故选A。
