1、电磁感应现象 楞次定律一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意)1自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献下列说法不正确的是()A奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系解析：奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A正确欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，B错误、D正确法拉
2、第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，C正确答案：B2如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正当M中通入下图中哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()解析：P中感应电流磁场方向为水平向右，由楞次定律，M中电流在P处产生的磁场若向右则减小，若向左则增加，故只有D项正确答案：D3如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()Aa、b将相互远离Ba、b将相互靠近Ca、b将不动D无法判断解析：根据BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势由于
3、S不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离，A项正确答案：A4.有一匀强磁场,它的磁感线与一矩形线圈平面成角,穿过线圈的磁通量为，线圈面积为S,那么这个磁场的磁感应强度为( ) A. /SB. /(Ssin C. cos/SD. /(Scos 【解析】sin/(Ssin. 【答案】 B 5一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关下列情况中，可观测到N向左运动的是()A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情
4、况下，S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时解析：在S断开的情况下S向a(b)闭合的瞬间M中电流瞬时增加，左端为磁极N(S)极，穿过N的磁通量增加，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向右运动，A、B项均错；在S已向a闭合的情况下将R的滑动头向c端移动时，电路中电流减小，M产生的磁场减弱，穿过N的磁通量减小，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向左运动，D项错、C项对答案：C6现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的
5、装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是()AM中的感应电流方向一直向左BM中的感应电流方向一直向右CM中先有自右向左、后有自左向右的感应电流DM中先有自左向右、后有自右向左的感应电流解析：由楞次定律，感应电流的结果总是阻碍引起感应电流的原因由于齿靠近线圈时被磁化，使磁
6、场增强，感应电流的磁场要阻碍原磁场增强，由安培定则，M中感应电流的方向自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流，感应电流的磁场要阻碍原磁场减弱，由安培定则知，M中感应电流的方向自右向左D对答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)7如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上(开始时b离O点很近)它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一
7、匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中()A感应电流方向始终是baB感应电流方向先是ba，后变为abC受磁场力方向垂直于ab向上D受磁场力方向先垂直ab向下，后垂直于ab向上解析：在ab棒倒下的过程中ab棒和直角框架AOC所围成面积先变大后变小，因磁场为匀强磁场，因此，穿过回路磁通量由小变大再变小，由楞次定律可判断B正确再由左手定则判断C错误、D正确答案：BD8如图所示，通过水平绝缘的传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间
8、的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈解析：由产生电磁感应现象的条件和楞次定律知，A正确、B错误由各线圈位置关系知，C错误、D正确答案：AD9如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相
9、反D安培力方向始终沿水平方向解析：圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选A；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确答案：AD10如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力FN，则()At1时刻FNG，P有收缩的趋势Bt2时刻FNG，此时穿过P的磁通量最大Ct3时刻FNG，此时
10、P中无感应电流Dt4时刻FNG，此时穿过P的磁通量最小解析：t1时刻，电流增大，由楞次定律的阻碍作用知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势，选项A正确；t2时刻电流不变，线圈无感应电流，FNG，此时穿过P的磁通量最大，选项B正确；t3时刻电流为零，但电流从有到无，穿过圈的磁通量发生变化，此时P中有感应电流，但Q中磁感应强度为零，FNG，选项C错误；t4时刻电流不变，线圈无感应电流，FNG，此时穿过P的磁通量最大，选项D错误答案：AB三、计算题(本题共2小题，共计30分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)
11、如右图所示，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随时间t应怎样变化？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1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B答案：见解析12(15分)磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，
12、沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明理由解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)(1)线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积与时间成正比，Slvt，最后为BSBl2.线框在磁场中运动阶段：t为，线框磁通量为Bl2，保持不变线框离开磁场阶段：t为，线框磁通量线性减小，最后为零(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向答案：(1)如右图所示(2)线框进入磁场阶段，感应电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无感应电流；线框离开磁场阶段，感应电流方向顺时针