1、电磁感应现象、楞次定律(建议用时：40分钟)1(2020全国卷)如图所示，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环，圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A拨至M端或N端，圆环都向左运动B拨至M端或N端，圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动B解析：无论开关S拨至哪一端，当把电路接通的瞬间，左边线圈中的电流均是从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律(增反减同)，右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥
2、，故选B。2(2020山东模拟)(多选)竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出)，圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是()At 时刻，圆环有扩张的趋势Bt 时刻，圆环有收缩的趋势Ct 和t 时刻，圆环内的感应电流大小相等Dt 时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流BC解析：t 时刻，线圈中通有俯视顺时针方向且逐渐增大的电流，则线圈中电流产生的磁场向下且逐渐增大，由楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，A错误，B正确；t 时刻，线圈中通有俯视顺时针方向且逐渐减小的电流，则线
3、圈中电流产生的磁场向下且逐渐减小，由楞次定律可知，圆环中的感应电流为俯视顺时针方向，D错误；t 和 t 时刻，线圈中电流的变化率大小相等，即线圈中电流产生的磁场变化率大小相等，则圆环中的感应电流大小相等，C正确。3如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与导线框所在竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。导线框从实线位置由静止释放，在其后的运动过程中()A导线框中的磁通量为0时，其感应电流也为0B导线框中感应电流的方向为先顺时针后逆时针C导线框受到的安培力的合力方向竖直向上D导线框减少的重力势能全部转化为电能C解析：由安培定则和楞次定律可
4、知，感应电流的方向先顺时针，再逆时针，最后又变为顺时针(如图所示)，故B错误；由“来拒去留”的规律可知，导线框受到的安培力的合力方向始终竖直向上，C正确；感应电动势与磁通量的变化率成正比，该过程中磁通量为0时，磁通量的变化率不为0，仍有感应电动势产生，则感应电流不为0，A错误；导线框减少的重力势能转化为导线框的动能与电能，故D错误。4(多选)现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，
5、其磁感应强度均匀增加。下列说法正确的是()Ac点电势高于d点电势Bc点电势低于d点电势C感应电流方向由c受电线圈dD感应电流方向由d受电线圈cBC解析：根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向为俯视顺时针，受电线圈中感应电流的方向由c经受电线圈到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A、D错误，B、C正确。5(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，金属环就被加速弹射出去。现在线圈左侧同一位置处，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
6、列描述正确的是()A从左侧看，环中的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AC解析：闭合开关S的瞬间，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，A项正确；同向电流互相吸引，线圈沿轴向有缩短的趋势，B项错误；因铜环的电阻小，铜环中的感应电流大，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，则环中有感应电动势，无感应电流，不受安培力作用，故金属环不会向左弹出去，D项错误。6(多选)如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，MN固定不
7、动，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中的电流突然增大时，则()A线圈所受安培力的合力方向向左B线圈所受安培力的合力方向向右C感应电流方向为abcdaD感应电流方向为adcbaAC解析：当MN中的电流突然增大时，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，即abcda方向；由左手定则可知ab边和cd边受到的安培力均向左，可知线圈受到的安培力的合力方向向左。选项A、C正确，B、D错误。7如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，条形磁铁的S极朝下。在将条形磁铁的S极插入线圈的过程中()A通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与条形磁铁相互排斥B通过电阻的感应电
8、流的方向由b到a，线圈与条形磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与条形磁铁相互吸引D通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与条形磁铁相互吸引A解析：将条形磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与条形磁铁相互排斥，故A正确。8如图所示，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，环经过条形磁铁到达位置。设环经过条形磁铁上端和下端附近时，细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则()AT1mg，T2mg BT1mg，T2mgCT1mg，T2mg DT1mg，T2mgA解析：金属圆环从位置到
9、位置的过程中，由楞次定律知，金属圆环在条形磁铁上端时受力向上，在条形磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对条形磁铁的作用力始终向下，对条形磁铁受力分析可知T1mg，T2mg，A正确。9(2020北京高考)如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是()A偏转原因是圆盘周围存在电场B偏转原因是圆盘周围产生了磁场C仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变B解析：小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁场会对放入其中的小磁针有力的作用，故A错误，B正确；仅改变圆盘的转动
10、方向，形成的电流方向与初始方向相反，小磁针的偏转方向也与之前的方向相反，故C错误；仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流方向与初始方向也相反，小磁针的偏转方向也与之前的方向相反，故D错误。10如图所示，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回路中有感应电流，电流方向为abdcaB若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路中有感应电流，电流方向为acdbaC若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中的感应电流为0D若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd
11、vab，则abdc回路中有感应电流，电流方向为acdbaD解析：由右手定则可判断出A项做法使回路中产生顺时针方向的感应电流，即电流方向为acdba，故A项错误；若ab、cd一起向右运动且速度大小相同，则ab、cd与导轨所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B项错误；若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中有顺时针方向的感应电流，即电流方向为acdba，故C项错误；若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcdvab，则ab、cd与导轨所围面积发生变化，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感应电流，即电流方向为acdba，故D项正确。11(多选)如图甲所示
12、，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化时()A在0t1时间内，圆环有收缩趋势B在t1t2时间内，圆环有扩张趋势C在t1t2时间内，圆环内有逆时针方向的感应电流D在t2t3时间内，圆环内有逆时针方向的感应电流BC解析：在0t1时间内，磁感应强度B均匀增加，则在螺线管中产生恒定的感应电动势，在导线框abcd中形成稳定的电流，故此时圆环中无感应电流产生，圆环也没有收缩趋势，选项A错误；在t1t2时间内，磁感应强度B的变化率逐渐减小，则螺线管中的
13、感应电流方向为从下到上且逐渐减小，导线框abcd中的磁通量为向外且减小，穿过圆环的磁通量也为向外且减小，根据楞次定律可知，圆环内有逆时针方向的感应电流，且有扩张趋势，选项B、C正确；在 t2t3 时间内，磁感应强度B的方向向下，且变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减小，导线框abcd中的磁通量为向里且减小，穿过圆环的磁通量也为向里且减小，根据楞次定律可知，圆环内有顺时针方向的感应电流，选项D错误。12矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示。磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()A0t1时间内，导线框中电流的方向为abcdaB0t1时间内，导线框中的电流越来越小C0t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaD0t2时间内，导线框bc边受到的安培力越来越大C解析：由题图乙可知，0t2时间内，导线框中磁通量的变化率相同，故0t2时间内，电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流的方向为顺时针方向，即电流方向为adcba，故A错误，C正确；0t2时间内，导线框中磁通量的变化率相同，感应电动势恒定不变，电路中的电流大小恒定不变，由FIlB可知，F与B成正比，即bc边受到的安培力先减小后增大，故B、D错误。
