1、第1讲 电磁感应现象 楞次定律时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共13小题，每小题7分，共91分。其中19题为单选，1013题为多选)1如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是()A.BS B.NBSC.BS D.NBS答案C解析磁通量与匝数无关，BS中，B与S必须垂直。初态1BsinS，末态2BcosS，磁通量的变化量大小|21|BS(cos30sin30)|BS，所以应选C项。2下列图中能产生感应电流的是()答案B解析根据产生感应电流的条件
2、：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，电路闭合，且垂直磁感线的闭合回路的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流。故选B。3如图甲所示，在同一平面内有两个绝缘金属细圆环A、B，两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示，以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向，则A环中()A没有感应电流B有逆时针方向的感应电流C有顺时针方向的感应电流D感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向答案B解析由于B环中的电流发生变化，A环中的磁通量发生变化，所以A环中有感
3、应电流，A错误；根据楞次定律和安培定则知，B环中的磁通量先垂直纸面向外减少，后垂直纸面向里增多，故A环中产生沿逆时针方向的感应电流，B正确，C、D错误。4某磁场的磁感线如图所示，有一铜线圈由A位置下落至B位置，在下落的过程中，自上往下看，线圈中感应电流的方向()A始终沿顺时针B始终沿逆时针C先沿顺时针再沿逆时针D先沿逆时针再沿顺时针答案C解析线圈由A位置下落至O位置的过程中，向上的磁通量增大，由O位置下落至B位置的过程中，向上的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(自上往下看)先沿顺时针后沿逆时针，故C正确。5.(2016海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直
4、平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若()A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向答案D解析金属环向上或向下运动时穿过金属环的磁通量不变，由产生感应电流的条件可知A、B错误；金属环向左侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向外并且增强，根据楞次定律可知，环上的感应电流方向为顺时针方向，C错误；金属环向右侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向里并且增强，则环上的感应
5、电流方向为逆时针方向，D正确。6.(2019江苏扬州一模)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间()A两个金属环都向左运动B两个金属环都向右运动C铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向答案D解析若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环要阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故A、B错误；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环，故C错误；线圈中电流从右侧流入，磁场方向为向
6、左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流的方向为顺时针，故D正确。7如图所示，磁场方向垂直纸面向里，金属导轨EF、CD在竖直平面内水平平行放置，EF、CD通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，铁芯正上方有一水平放置的金属环，金属杆AB竖直放置，与导轨EF、CD垂直且始终接触良好，当金属杆AB突然向右运动时，下列说法正确的是()AAB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流(俯视)BAB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流(俯视)CAB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流(俯视)DAB中电流由B到A，铁芯中磁
7、场竖直向上，环中有逆时针的电流(俯视)答案C解析当金属杆AB突然向右运动时，由右手定则可知电流由B到A，由右手螺旋定则可知铁芯中的磁场方向向下，因金属杆AB由静止开始向右运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向上的磁场，即环中有逆时针方向电流(俯视)，C正确，A、B、D错误。8如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO重合，现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则()A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B金属环B的面
8、积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案B解析胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小逐渐增大，根据右手螺旋定则知，通过圆环B的磁通量向下，且增大，根据楞次定律推论可知，金属圆环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线受到的拉力减小，B正确，A、C、D错误。9(2020河南百校联盟高三联考)如图所示，固定的水平长直导线MN中通有向右的恒定电流I，矩形线框ABCD在导线MN的正下方且与MN处于同一竖直平面内。线框ABCD在外力F作用下以恒定的速度v竖直
9、向上运动，且运动过程中AB边始终平行于MN，则AB边运动到MN之前的过程中，下列说法正确的是()A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流的方向始终为ABCDAC线框所受安培力的合力方向向下D外力F所做的功等于线框增加的机械能答案C解析根据安培定则，通电长直导线MN下方的磁场垂直纸面向里，且越靠近MN，磁感应强度越大，则该过程穿过线框的磁通量增大，A错误；当线框运动到MN之前，磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，B错误；线框AB边所受安培力向下，CD边所受安培力向上，但AB处磁感应强度大于CD处的，故线框所受安培力的合力方向向下，C正确；外力F做的功除增加线框的机械能外，还
10、克服安培力做功产生焦耳热，D错误。10.已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极附近。如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是()A若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势C若以ad边为轴，将线框向上翻转90，则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向D若以ab边为轴，将线框向上翻转90，则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向答案AC解析地球北半部的磁场方向由南向北斜向下，可分解为水平向北和竖直向下两个分量。若线框向东平移，根据
11、右手定则可知a点电势低于d点电势，A正确；若线框向北平移，根据右手定则可知a点电势高于b点电势，B错误；若以ad边为轴，将线框向上翻转90，根据楞次定律及安培定则可知翻转过程线框中的电流方向始终为adcba方向，C正确；若以ab边为轴，将线框向上翻转90，穿过线框的磁通量先增大后减小，根据楞次定律及安培定则可知，翻转过程线框中的电流方向为先沿abcda方向再沿adcba方向，故D错误。11水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线，并通入如图所示的恒定电流，两个相同的正方形线框abcd和efgh到导线的距离相等，两个线框间产生的电磁现象忽略不计，现分别给两个线框竖直向下和水平向右的速度v，下列判断正
12、确的是()A线框abcd做匀速直线运动，线框efgh做减速直线运动B刚开始运动瞬间bc边与eh边所受安培力的大小相等C线框efgh运动过程中产生沿顺时针方向的感应电流D线框abcd运动过程中a点的电势比b点低答案AD解析通电直导线周围的磁场为非匀强磁场，离导线越近，磁场越强，线框abcd和efgh所在位置的磁场分别垂直纸面向里和向外。abcd向下运动，始终与导线的距离相等，穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，没有安培力，故线框abcd做匀速直线运动，但是ab边在切割磁感线，由右手定则判断出a点的电势比b点低。线框efgh在远离导线的过程中，向外的磁场减弱，由楞次定律和右手螺旋定则可判断出线框
13、产生沿逆时针方向的感应电流，并受到向左的安培力，做减速直线运动。综上，A、D正确，B、C错误。12.(2019广东广州二模)如图，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a、b断开，金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S，下列判断正确的是()A电磁铁两磁极之间的磁场方向向下B若给金属杆向左的初速度，则a点电势高于b点C若a、b间接导线，向下移动滑片P，则金属杆向左运动D若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，则金属杆向左运动答案AC解析闭合开关S，根据右手螺旋定则可知，电磁铁两磁极之间的磁场方向向下，A正确；根据右手定则可知，若给金属杆向左的初速度，则a点电势低于b点，B错误；若a、b
14、间接导线，向下移动滑片P，则螺线管中的电流变大，磁场增强，由于穿过闭合回路的磁通量增加，由楞次定律可知，金属杆向左运动，C正确；若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，由左手定则可知，金属杆向右运动，D错误。13. (2020四川省成都第七中学零诊)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向右做加速运动答案BC解析导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺
15、线管吸引，故A错误；导体棒ab向左做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从ba，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流，右侧相当于S极，螺线管左侧是N极，则线圈c被螺线管吸引，故B正确；导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从ab，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流，右侧相当于N极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管吸引，故C正确；导体棒ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到
16、，ab中产生的感应电流方向从ab，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流，右侧相当于S极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管排斥，故D错误。二、非选择题(本题共1小题，共9分)14如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止，当ab杆_运动时，cd杆将向右移动。答案向右加速或向左减速解析cd杆向右移动，说明受向右的安培力，由左手定则可知cd杆中的电流cd，由安培定则可知L2中感应电流产生的磁场方向竖直向上。如果与原磁场方向相同，则减小，L1中的电流减小，ab杆减速，L1中磁场方向竖直向下，由安培定则可知ab杆中电流ba，由右手定则可知ab杆向左切割磁感线，即ab杆向左减速运动。如果与原磁场方向相反，同理分析可知ab杆向右加速。
