1、基础练一、选择题1如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间,两铜环的运动情况是()A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具体判断解析:选A当电路接通瞬间,通电螺线管产生磁场,穿过两侧铜环的磁通量都增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与螺线管中磁场方向相反,即受到螺线管磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确。2(2018镇江质检)如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在
2、一起,构成一个闭合回路。下列说法中正确的是()A闭合开关S时,B中产生图示方向的感应电流B闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流C断开开关S时,主要是A具有延时作用D断开开关S时,弹簧K立即将衔铁D拉起解析:选B闭合开关S时,由楞次定律及安培定则知,B中产生与题图所示方向相反的感应电流,故A错误,B正确;断开开关S时,B中磁通量变化产生感应电流,铁芯会继续吸住衔铁D一小段时间,故C、D错误。3如图所示,两轻质闭合金属圆环,穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上,原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时,两环的运动情况是()A同时向左运动,两环间距变大B同时向左运动,两环间距变小 C同
3、时向右运动,两环间距变大D同时向右运动,两环间距变小解析:选B将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中,两个环中均产生感应电流。根据楞次定律,感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动,所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个,可知两环间距变小。选项B正确。4如图所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd。载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是()A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动,相互靠近Dab和cd相背运动,相互远离解析:选C方法一:电流增强时,电流在abdc回路中产生
4、的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路产生逆时针方向电流;ab边电流方向向下,所受安培力向右,cd边电流方向向上,所受安培力向左,故ab和cd相向运动,C项正确。方法二:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此,两导体棒要相向运动,相互靠近,C项正确。5.(2018大连高二检测)如图所示,固定的水平长直导线中通有直流电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中()A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零
5、D线框的机械能不断增大解析:选B线框由静止释放,在下落过程中磁通量减小,线框中产生感应电流,由楞次定律可知,其方向沿顺时针方向且不变,A错误,B正确;由“来拒去留”可知线框所受安培力方向向上,对线框做负功,线框的机械能减少,C、D错误。二、非选择题6按如图所示的装置进行实验(A和B都是很轻的铝环,A环是闭合的,B环是断开的,A、B之间的连接杆是绝缘的)。当磁铁的任意一极迅速靠近或远离A环时,你会看到什么现象?如果将磁铁迅速靠近或远离B环,又会看到什么现象?请你用学过的物理知识来解释这些现象。解析:用磁铁的任意一极(如N极)靠近A环时,通过A环中的磁通量增加,根据楞次定律,A环中将产生感应电流,
6、阻碍磁铁与A环靠近,A环将远离磁铁;同理,当磁铁远离A环时,A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁铁远离,A环将靠近磁铁。由于B环是断开的,无论磁铁靠近还是远离B环,都不会在B环中形成感应电流,所以B环将不移动。答案:见解析提能练一、选择题1多选如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则()A金属环M有缩小的趋势B金属环M有扩张的趋势C螺线管N有缩短的趋势D螺线管N有伸长的趋势解析:选AD对通电螺线管,当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以匝间距有增大趋势;对金属环M,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的
7、减少,金属环M有缩小的趋势。选项A、D正确。2多选一金属线框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中(如图所示),在进入磁场的过程中,可能发生的情况是()A线框做加速运动,加速度agB线框做匀速运动C线框做减速运动D线框会反向运动回到原处解析:选ABC在线框下落进入磁场过程中,感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场,这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力,且大小与进入磁场时的速度有关,设为F。如果Fmg,线框将匀速进入磁场;如果Fmg,线框将减速进入磁场。由此可见,线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度h决定的(对于确定的线框),A、B、C三种情
8、况均有可能。但D所示情况绝不可能,因为线框进入磁场,才会受到向上的安培力,线框的速度方向不会向上,可见线框不会反向运动。3(2018上海普陀检测)如图所示,在水平放置的螺线管的中央,放着一个可绕水平轴OO自由转动的闭合线圈abcd,轴OO与螺线管的轴线垂直,ab边在OO轴的左上方,闭合开关K的瞬间,关于线圈的运动情况,下列说法正确的是()A不转动Bab边向左转动Cab边向右转动D转动的方向与螺线管中的电流方向有关解析:选B根据安培定则与线圈的绕法可知,通电时,通电螺线管中产生的磁场的N极向左;闭合K的瞬间,螺线管中的电流增大,所以产生的磁场增大,即向左的磁场增大,根据楞次定律可知,线圈的感应电
9、流的磁场方向向右,感应电流的方向为abcd的方向,由左手定则可知,ab边受安培力的方向向下,cd边受安培力的方向向上,所以ab边向左转动,故A、C错误,B正确;同理可得若螺线管中的电流方向反向,ab边转动方向不变,故D错误。4.(2018岳阳质检)如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带负电的小球用细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,当条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A向左摆动 B向右摆动C保持静止 D无法判断解析:选A当条形磁铁的S极突然插入线圈中时,由感应电流的产生条件可知线圈中产生感应电流,该电流给金属板充电,由楞次定律及安培定则可知左侧极板带正电,右侧极板带负电
10、,所以带负电小球受到的电场力方向向左,故A正确。5甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定的轴OO无摩擦旋转,若分别加上如图(a)、(b)所示的匀强磁场,当同时让甲、乙以相同的初速度旋转时()A甲环先停B乙环先停C两环同时停D无法判断两环停止旋转的先后解析:选B由题图知,甲环旋转时没有感应电流产生,乙环旋转时切割磁感线,有感应电流产生,根据楞次定律,运动导体上的感应电流受的磁场力(安培力)总是反抗(或阻碍)导体的运动,因此乙环先停下。故B正确。6多选如图甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通过如图乙所示的电流I,则()A在t1到t2时间内A、B两线圈相吸引B在t2到t3时间内A
11、、B两线圈相排斥Ct1时刻两线圈作用力为零Dt2时刻两线圈作用力最大解析:选ABC在t1到t2时间内,A中电流减小,穿过B的磁通量减少,根据楞次定律,则A、B相吸引;在t2到t3时间内,A中电流增大,A、B相排斥;t1时刻,A中电流最大,此时A中的电流的变化率为零,所以B中无感应电流产生,所以A、B之间作用力为零;t2时刻,A中电流为零,此时A中的电流的变化率最大,在B中感应电流最大,A、B之间作用力为零。选项A、B、C正确。二、非选择题7.某同学在“探究感应电流的方向”的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、阻值较大的电阻R、滑动变阻器R和开关S连接到电源上,线圈B的两端接到另一
12、个电流表乙上,两个电流表完全相同,零刻度线在表盘中央。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。(1)当滑片P较快地向左滑动时,电流表甲的指针的偏转情况是_,电流表乙的指针的偏转情况是_(均选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,电流表乙的指针的偏转情况是_(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。(3)从上述实验可以初步得出结论:_。解析:由题图可知,电流由哪一接线柱流入,电流表的指针就向哪侧偏转。(1)当滑片P较快地向左滑动时,通电回路中的电流增大,电流表甲的指针向左偏,穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向上,由安培定则得,电流表乙的指针向右偏。(2)断开开关,待电路稳定再迅速闭合开关,左侧(通电)回路中的电流增大,穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向上,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向上,故电流表乙的指针向右偏。(3)通过实验可以初步得出结论:穿过闭合回路的磁通量发生变化时产生感应电流,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。答案:(1)向左偏向右偏(2)向右偏(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化时产生感应电流,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化