2022年高考物理复习讲练测电磁感应现象、楞次定律—【练】解析版.docx

专题11.1 电磁感应现象、楞次定律—【练】一、练基础1．（2021北京海淀区高三一模）线圈绕制在圆柱形铁芯上，通过导线与电流计连接组成闭合回路条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈若电流从电流计“+”接线柱流入时电流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是（　　）A． B．C． D．【答案】A【解析】该图中当磁铁向线圈靠近时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流从正极流入电流计，则电流计指针向右偏转，选项A正确，B错误；当磁铁按如图所示的方式靠近线圈时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量总是零，线圈中不会有感应电流，选项CD错误2．（2021届河北省选择性考试模拟演练）如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离图中A点的坐标为（a，b），若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为（　　）A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向【答案】A【解析】x方向导线电流在A点的磁感应强度大小为，由安培定则，可知方向垂直纸面向外，由题知若A点的磁感应强度为零，则y方向导线电流产生的磁场磁感应强度方向垂直纸面向里，由安培定则知，y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向，其大小满足，y轴放置的导线中电流的大小，故选A。

3．（2021届福建省福州一中高三模拟）（多选）一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（　　）A．时刻，圆环有扩张的趋势 B．时刻，圆环有收缩的趋势C．和时刻，圆环内有相同的感应电流 D．和时刻，圆环内有相同的感应电流【答案】AD【解析】AB．由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量变小，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，选项A正确，B错误；C．由图可知在时刻通过线圈的电流增大，而在时刻通过线圈的电流减小，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同，选项C错误；D．由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同，选项D正确故选AD4．（2021届湖南省高三高考模拟）直导线右侧放一个矩形线框Q，二者分别通以电流I1、I2，电流方向如图（a）所示，图（b）为俯视图，直导线P与线框不在同一平面内，但P与线框竖直中心轴共面，O1O2为过线框中心O和直导线P的水平直线。

不考虑线框上下两段导线对直导线的影响下列说法正确的（　）A．若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则图（b）中Q会先逆时针转动B．若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则图（b）中Q会先顺时针转动C．若Q固定，P可以自由运动，则P将沿O1O2向O靠近D．若Q固定，P可以自由运动，则图（a）中P将顺时针转动【答案】B【解析】题图（b）中，由安培定则可知电流I1产生的磁感线为以P为圆心的顺时针方向的同心圆，由左手定则可判断线框左侧导线受到的安培力指向导线P，线框右侧导线受到的安培力背离导线P，若P固定，Q可以绕竖直中心轴转动，则题图（b）中Q会先顺时针转动，A错误，B正确；若Q固定，线框左侧导线对P的安培力指向左侧导线，线框右侧导线对P的安培力背离右侧导线，根据力的合成法则知直导线P所受合外力方向偏向右下，故直导线P在刚开始一段时间内向右下方运动，CD错误5．（2021届广东省广州市高三一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈和与电池、开关组成回路，的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是（　　）A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转 B．闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态C．断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D．断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态【答案】A【解析】闭合开关瞬间，线圈a中电流发生变化，圈b中会产生感应电流，可观察到小磁针发生偏转，选项A正确；闭合开关后，线圈a中电流不发生变化，圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；断开开关瞬间，线圈a中电流发生变化，圈b中会产生感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；断开开关后，线圈a中电流不发生变化，圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误。

故选A6．(2021北京摸底调研) (多选)如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，闭合开关瞬间，下列说法正确的是(　　)A．从左往右看，铜环中有逆时针方向的感应电流B．从左往右看，铜环中有顺时针方向的感应电流C．铜环有收缩趋势D．铜环有扩张趋势【答案】BC【解析】根据楞次定律，闭合开关瞬间，穿过铜环的磁通量向左增大，则铜环中产生的感应电流的磁场方向向右，从左往右看，铜环中感应电流沿顺时针方向，故A错误，B正确；穿过铜环的磁通量增大，根据楞次定律可知，铜环有收缩的趋势，故C正确，D错误7. （2021郑州一模）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2则(　　)A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左【答案】D　【解析】导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错。

二、练能力8．（2021贵州六盘水模拟）如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动则关于线圈在此过程中受到的支持力FN、摩擦力Ff和线圈电流方向判断正确的是(　　)A．FN先大于mg，后小于mg B．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右 D．线圈中的电流方向始终不变【答案】A【解析】当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面的压力增大，即FN大于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，同理，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即FN小于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力综上可知，FN先大于mg，后小于mg，Ff始终向左，故选项B、C错误，A正确；当磁铁靠近线圈时，穿过线圈向下的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向；当磁铁远离线圈时，穿过线圈向下的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向下看是顺时针方向，故选项D错误。

9．（2021广东高三一模）如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止则小车（　　）A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcbaB．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcdaC．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左【答案】D【解析】AB．根据楞次定律可知，进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda，离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba，选项AB错误；C．因线圈与磁场等宽、等长，则穿过磁场的过程中，矩形导线框中始终有感应电流，选项C错误；D．根据左手定则可知，穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左，选项D正确10．（2021云南红河模拟）磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈当以速度v0刷卡时，圈中产生感应电动势，其E－t关系如图10乙所示如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)【答案】D【解析】刷卡速度改为原来时，磁卡通过检测线圈的时间即有感应电动势产生的时间变为原来的2倍，可知A、B错误；由E＝BLv知，当只减小v时，磁卡与检测线圈在相同的相对位置处产生的感应电动势也减小，故C错误，D正确。

11．（2021河北省石家庄二模）(多选)如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化下列说法正确的是(　　)A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变【答案】AD　【解析】线框中的感应电动势为E＝S，设线框的电阻为R，则线框中的电流I＝＝，因为B增大或减小时，可能减小，可能增大，也可能不变，故选项A、D正确 12．(2021河北省衡水一模)(多选)如图所示，将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上，另一个金属环套在杆上与线圈共轴，当合上开关时线圈中产生磁场，金属环就可被加速弹射出去现圈左侧同一位置处，先后放置形状、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成)，且铝的电阻率大于铜的电阻率，闭合开关S的瞬间，下列描述正确的是(　　)A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．线圈沿轴向有伸长的趋势C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 D．若金属环出现断裂，不会影响其向左弹射【答案】AC　【解析】线圈中通电，由安培定则可知磁场方向向左，通过金属环的磁通量增加，从左侧看环中有顺时针方向的感应电流，故A项正确；同向电流互相吸引，线圈有缩短的趋势，B项错误；因铜环的电阻小，铜环中感应电流大，受到的安培力大，C项正确；若金属环出现断裂，就不能构成闭合回路，环中有感应电动势，无感应电流，不受安培力作用，故不会被向左弹出，D项错误。

13．（2021届福建省名校联盟高三模拟）（多选）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示：产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是（　　）A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B．该线圈转动的角速度大小为πrad/sC．该交变电动势的瞬时值表达式为D．线框平面与中性面的夹角为时，电动势瞬时值为22V【答案】CD【解析】由图像知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故A错误；该线圈转动的角速度大小为，故B错误；当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场。