1、第十章 电磁感应第一讲 电磁感应现象 楞次定律课时跟踪练A 组 基础巩固1.(2017广州五校联考) 如图所示，闭合线圈 abcd 水平放置，其面积为 S，匝数为 n，线圈与匀强磁场 B 夹角为 45.现将线圈以ab 边为轴顺时针转动 90，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为( )A0 B. BS2C. nBS D无法计算2解析：设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：1BSsin BS，末位置时： 2BScos BS，则初、22 22末位置磁通量的改变量的大小为： | 2 1| BS，故 B 正2确答案：B2(多选 )绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、
2、开关相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是( )A若保持开关闭合，则铝环不断升高B若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度C若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变解析：铝环跳起是开关 S 闭合时，铝环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的答案：CD3. (2018运城模拟)如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过 A、B 两位置时，线圈中( )A感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C感应电流方向相反，感应电流所受作用力的
3、方向相同D感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反解析：当磁铁经过 A 位置时，线圈中磁通量逐渐增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向；当磁铁经过B 位置时，线圈中磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向，由左手定则可判断感应电流所受作用力的方向相同，选项 A、B、D 错误，选项 C 正确答案：C4. (2018开封模拟 )如图所示，质量为 m 的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是( )A大于环重力 mg，并逐
4、渐减小B始终等于环重力 mgC小于环重力 mg，并保持恒定D大于环重力 mg，并保持恒定解析：根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断，安培力应该竖直向下，线的拉力始终大于环的重力 mg.由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力逐渐减小，选项 A 正确，其余选项均错误答案：A5. (2018株洲模拟)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管 Q 竖直放置小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A在 P 和 Q 中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在 P 中的
5、下落时间比在 Q 中的长D落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大解析：小磁块下落过程中，在铜管 P 中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管 Q 中只受到重力，做自由落体运动，故选项 A 错误；根据功能关系知，在 P 中下落时，小磁块机械能减少，在 Q 中下落时，小磁块机械能守恒，故选项 B 错误；在 P 中下落时，加速度较小，下落时间较长，选项 C正确；由于在 P 中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故小磁块落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的小，选项 D 错误答案：C6. (2018衡阳模拟)如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面
6、竖直向下，过线圈上 A 点做切线 OO，OO与线圈在同一平面上在线圈以 OO为轴翻转 180的过程中，线圈中电流流向( )A始终由 AB C AB始终由 ACBAC先由 ACBA 再由 ABCAD先由 AB C A 再由 ACBA解析：在线圈以 OO为轴翻转 090的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手定则可知感应电流方向为 ABCA ；线圈以 OO为轴翻转90180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定则可知感应电流方向仍然为 AB CA，A 正确答案：A7. (2018济南模拟)如图所示，在水平地
7、面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是( )A先顺时针后逆时针B先逆时针后顺时针C先顺时针后逆时针，然后再顺时针D先逆时针后顺时针，然后再逆时针解析：如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图，当线圈在通电直导线正上方的左侧时，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，同理在右侧也为逆时针，当线圈一部分在左侧一部分在右侧
8、时为顺时针，故 D 对答案：D8. (2018宝鸡模拟)如图所示，固定于水平面上的金属架 CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右做匀速运动t0 时，磁感应强度为 B0，此时 MN 到达的位置使 MDEN构成一个边长为 l 的正方形为使 MN 棒中不产生感应电流，从t0 开始，磁感应强度 B 应怎样随时间 t 变化？请推导出这种情况下 B 与 t 的关系式解析：要使 MN 棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在 t0 时刻，穿过线圈平面的磁通量 1B 0SB 0l2.设 t 时刻的磁感应强度为 B，此时磁通量为 2B l(lvt)由 1 2 得
9、 B B0.ll vt答案：B B0ll vtB 组 能力提升9.(2018南平模拟 )如图所示，两个闭合正方形线框 A、B 的中心重合，放在同一水平面内当小线框 A 中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框 B，下列说法中正确的是( )A有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D有逆时针方向的电流且有扩张的趋势解析：根据右手定则可得，线框 A 中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，线框 B 中感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框 A 外侧与线框 B 内侧处产生的磁场方向向外，由楞次定律的推论可知线框
10、 B 有扩张的趋势，故 D 正确答案：D10.(2017浙江嘉兴一中测试) 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈工作过程中，某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则 ( )A无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：当通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通过接收线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，接收线圈产生的感应电流为逆时针，由于磁通量均匀增大，则产生的感应电流不变，故选项 A、B 错误
11、；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项 C 错误，选项 D 正确答案：D11(多选) (2018烟台模拟)如图所示，金属导轨上的导体棒 ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A向右做匀速运动 B向左做减速运动C向右做减速运动 D向右做加速运动解析：如题图所示，当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A 错；当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从 ba 的感应电流且减小，由安
12、培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知 c 中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B 对；同理可判定 C 对， D 错答案：BC12. (2018枣庄模拟)我国的“嫦娥三号”探月卫星在发射 1 533 s 后进入近地点高度为 200 km 的地月转移轨道假设卫星中有一边长为 50 cm 的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度 B410 5 T，方向如图所示问：(1)该过程中磁通量的改变量是多少？(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为 R0.1 ，若有电流则通过线框的电量是多少(sin 370.6，cos 370.8)?解析：(1) 设线框在水平位置时法线 n 方向竖直向上，穿过线框的磁通量 1BS cos 536.0 106 Wb.当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角 143，穿过线框的磁通量 2BS cos 143 8.0106 Wb，该过程磁通量的改变量大小 1 21.410 5 Wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流根据电磁感应定律及闭合电路欧姆定律得 .I E R Rt通过的电量为 q t 1.410 4 C.I R答案：(1)1.4 105 Wb (2)有 1.4104 C
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