1、高考资源网第九章 第1讲1(2009年武汉模拟)如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A. B.CBL2 DNBL2【答案】A2如图所示,老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是()A磁铁插向左环,横杆发生转动B磁铁插向右环,横杆发生转动C无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动【解析】由于左环没
2、有闭合,在磁铁插入过程中,不产生感应电流,故横杆不发生转动故A、D都错误;由楞次定律知道,感应电流导致的结果总是阻碍引起感应电流的原因,磁体与线圈之间发生相对运动时,感应电流施加的磁场力总是阻碍磁极相对运动的右环闭合,相当于一线圈,在磁铁插入过程中,产生感应电流,横杆将发生转动故C错误,只有B正确【答案】B3某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实验:如下图所示,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,使四个磁极之间的距离相等当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是()A先向左,后向右 B先向左,后向右,再向
3、左C一直向右 D一直向左【答案】D4如图所示,一根长导线弯曲成如图所示形状,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内在电流I增大的过程中,下列叙述正确的是()A金属环中无感应电流产生B金属环中有顺时针方向的感应电流C悬挂金属环C的竖直线中的张力不变D金属环C仍能保持静止状态【解析】导线中的电流在金属环C内产生的合磁通量向里,故电流I增大的过程中,金属环C中的磁通量向里增大,由安培定则及楞次定律知金属环中有逆时针方向的感应电流,故A、B选项错由对称性及左手定则知金属环受到了竖直向下的安培力的作用且随着电流I增大而增大,金属环C仍能保持静止状态,故C项错,D项正确【答
4、案】D5某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒,右图是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回匀速滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称,则下列说法中正确的是()A线圈经过O点时穿过的磁通量最小B线圈经过O点时受到的磁场力最大C线圈沿不同方向经过b点时所受的磁场力方向相反D线圈沿同一方向经过a、b两点时其中的电流方向相同【解析】画出磁铁间的磁场分布图可知,靠近两极处磁感应强度最大,O点处磁感应强度最小,故线圈经
5、过O点时穿过的磁通量最小,其所受磁场力也最小,故A正确,B错误;线圈沿不同方向经过b点时感应电流方向相反,其所受的磁场力方向也相反,C正确;线圈沿同一方向经过a、b两点时磁场方向相同,但其变化的方向相反,故电流方向相反,D错误【答案】AC6电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A从a到b,上极板带正电B从a到b,下极板带正电C从b到a,上极板带正电D从b到a,下极板带正电【解析】在N极接近线圈上端的过程中,通过线圈的磁感线方向向下,磁通量增大,由楞次定律可判
6、定流过线圈的电流方向向下,外电路电流由b流向a,同时线圈作为电源,下端应为正极,则电容器下极板电势高,带正电【答案】D7如下图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()A0T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B0T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C0T时间内线框受安培力的合力向左D0时间内线框受安培力的合力向右,T时间内线框受安培力的合力向左【解析】0时间内,电流i在减小,闭合线框内的磁通量必然在减小,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向,而
7、且0时间内线框受安培力的合力应向左;同理,可以判断在T时间内,电流i在反向增大,闭合线框内的磁通量必然增大,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向,故A对B错;而且T时间内线框受安培力的合力应向右,C、D错误【答案】A8(2009年海南单科)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
8、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】由楞次定律及左手定则可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,则N受排斥而向右,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减少,则N受吸引而向左故C选项正确【答案】C9如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是()A摩擦力大小不变,方向向右B摩擦力变大,方向向右C摩擦力变大,方向向左D摩擦力变小,方向向左【解析】本题考查电磁感应规律和平衡条件由法
9、拉第电磁感应定律,ab中产生的电流的大小恒定,方向由b到a,由左手定则,ab受到的安培力方向向左下方,FBIL,由于B均匀变大,F变大,F的水平分量Fx变大,静摩擦力fFx变大,方向向右,B正确本题难度中等【答案】B10两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是()A导体棒CD内有电流通过,方向是DCB导体棒CD内有电流通过,方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左【解析】利用楞次定律两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断A
10、B中感应电流的方向是BACDB.以此为基础,再判断CD内的电流方向,最后根据左手定则进一步确定CD的受力方向,经过比较可得正确答案【答案】BD112008年9月25日,我国“神舟七号”载人飞船发射成功,在离地面大约200 km的太空运行假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B4105T,方向如图(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 ,则通过线框的电荷量是多少?(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1BSc
11、os 536.0106 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2BScos 1438.0106 Wb该过程磁通量的改变量大小121.4105 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得,.通过的电荷量为qt1.4104 C.【答案】(1)1.4105 Wb(2)1.4104 C12如下图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界t0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场,图乙为外力F随时间t变化的图象若线框质量m,电阻R及图象中F0、t0均为已知量,则根据上述条件,请你推出:(1)磁感应强度B的计算表达式;(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式【解析】(1)线框运动的加速度:a线框边长:lat线框离开磁场前瞬间有:vat0由牛顿第二定律可知:3F0ma解式得:B(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势:EBlv联立式得:E.【答案】(1)(2)w。w-w*k&s%5¥u