1、课时检测(六十五) 电磁感应现象和楞次定律(双基落实课)1.(2019济宁实验中学模拟)如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1S2S3,线圈1、2在同一位置,且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为1、2、3,则它们的大小关系是()A123B123C123 D11,线圈2、3面积一样,线圈3位置外部向右磁通量小,则32,可知123,选项C正确。2.(2019肥城一中月考)如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路。在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A。不计铁芯和铜环A之间的摩擦。则下列情况中铜环A会向右运动的是()A线圈中通以恒定的电流B通电时,使滑动变阻器
2、的滑片P向右匀速移动C通电时,使滑动变阻器的滑片P向左加速移动D开关突然断开的瞬间解析:选C铜环A向右运动,说明穿过A的磁通量在增加,绕在铁芯上的线圈中的电流在增大,故选项C正确。3.(2019福建质检)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是()A用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转B线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转C线圈A和电池接通瞬间,小磁针会偏转D线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转解析:选C根据“磁生电”即电磁感应
3、现象的产生条件知,选项A、B错误;只有在线圈A和电池接通或断开的瞬间,线圈B中才能产生感应电流,电流产生磁场,使导线下面平行放置的小磁针发生偏转,选项C正确,D错误。4.(2017全国卷)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()解析:选A施加磁场来快速衰减STM的微小振动,其原理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化,紫铜薄板中产生感应电动
4、势和感应电流,则其受到安培力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰减。方案A中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,通过它的磁通量都发生变化;方案B中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量不变;方案C中,紫铜薄板上下、左右振动时,通过它的磁通量可能不变;方案D中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变。综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。5.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生图中箭头方向的感应电流,下列方法可行的是()A使匀强磁场均匀增强B使圆环绕水平轴ab如图转动30C使圆环绕
5、水平轴cd如图转动30D保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动解析:选A根据右手螺旋定则,圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反,根据楞次定律,说明通过圆环磁通量在增大,原磁场增强则磁通量增大,A正确;使圆环绕水平轴ab或cd如题图所示转动30,圆环在垂直磁场方向上的投影面积减小,磁通量减小,只会产生与题图所示方向相反的感应电流,B、C错误;保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动,圆环仍与磁场垂直,磁通量不变,不会产生感应电流,D错误。6.(多选)如图所示,闭合的铝环竖直放置,在其右侧的轴线上水平放置一小磁针,小磁针可在水平方向上自由运动,下列说法正确的是()A如果铝环向右运动,则小
6、磁针沿水平方向向右运动B如果铝环向右运动,则小磁针沿水平方向向左运动C如果铝环垂直轴线向上运动,则小磁针沿水平方向向右运动D如果铝环垂直轴线向上运动,则小磁针沿水平方向向左运动解析:选AD如果铝环向右运动,则穿过铝环的磁通量向左增加,则感应电流的磁场向右,从左向右看铝环中的感应电流沿顺时针方向,则铝环的右侧相当于N极,则小磁针沿水平方向向右运动,A正确,B错误;如果铝环垂直轴线向上运动,则穿过铝环的磁通量向左减少,则感应电流的磁场向左,从左向右看铝环中的感应电流沿逆时针方向,则铝环的左侧相当于N极,则小磁针沿水平方向向左运动,C错误,D正确。7(多选)如图甲所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,
7、规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环面积为S,圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法中正确的是()A在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大,最大值mB0SB在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内,金属圆环L有扩张的趋势D在t1t2时间内,金属圆环L内有顺时针方向的感应电流解析:选BD当螺线管内的磁感应强度随时间按题图乙所示规律变化时,在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流,在t1时刻,螺线管内磁通量的变化率为零,感应电动势为零,感应电流为
8、零,金属圆环L内的磁通量为零,选项A错误;在t2时刻,螺线管内磁通量的变化率最大,感应电动势最大,感应电流最大,金属圆环L内的磁通量最大,选项B正确;在t1t2时间内,螺线管内磁通量减小,由楞次定律及安培定则知,导线框cdef内产生逆时针方向感应电流,螺线管内磁通量的变化率逐渐增大,则感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大,金属圆环L内磁通量增大,根据楞次定律及安培定则知,金属圆环L内有顺时针方向的感应电流,金属圆环L有收缩的趋势,选项C错误,D正确。8(多选)(2019山东实验中学一诊)匀强磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图甲所示。磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感
9、应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示圆环产生对应感应电流时其中一小段受到的安培力。则()AI1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向BI2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向CF1方向指向圆心,F2方向指向圆心DF2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心解析:选AD由题图乙可知,在Oa段磁场方向垂直纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1沿逆时针方向,在ab段磁场方向垂直纸面向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向,在bc段磁场方向垂直纸面向外,穿过圆环磁通量增加,由楞次定律可知,感
10、应电流I3沿顺时针方向,选项A正确,B错误;由左手定则可知,Oa过程中某一小段电流受到的安培力F1方向指向圆心,ab过程中某一小段电流受到的安培力F2方向背离圆心向外,bc过程中某一小段电流受到的安培力F3方向指向圆心,选项C错误,D正确。9在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系,然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路,将线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏转(不通电时指针停在正中央)。在图乙中:(以下均选填“向左”“向右”或“不”)(1)闭合S后,将A插入B的过
11、程中,电流表的指针_偏转。(2)A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针_偏转。(3)A放在B中不动,突然切断S时,电流表指针_偏转。解析:在题图甲中,闭合S,电流从正接线柱流入电流表,电流表指针向左偏转,即电流从哪个接线柱流入,指针就向哪侧偏转;在题图乙中,闭合S后,由安培定则可知,A中的电流产生的磁场,导致B中的磁通量变化,从而产生感应电流,因此电流表的指针发生偏转。(1)闭合S后,将A插入B的过程中,穿过B的磁场方向向上,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针向右偏转。(2)A放在B中不动,穿过B的磁场方向向上,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,穿过B的磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针向右偏转。(3)A放在B中不动,穿过B的磁场方向向上,突然切断S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针向左偏转。答案:(1)向右(2)向右(3)向左