1、河北2013年高考二轮知识点专题复习电磁感应现象楞次定律1如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是()答案CD解析根据楞次定律可确定感应电流的方向:对C选项,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加;(3)感应电流产生的磁场方向向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同。故C项正确。同理分析可知D项正确。2.两个大小不同的绝缘金属圆环如图所
2、示叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,小圆环中感应电流的方向是()A顺时针方向B逆时针方向C左半圆顺时针 ,右半圆逆时针D无感应电流答案B解析根据安培定则,当大圆环中电流为顺时针方向时,圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的,而环外的磁场方向垂直于纸面向外,虽然小圆环在大圆环里外的面积一样,但环里磁场比环外磁场要强,净磁通量还是垂直于纸面向里。由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍“”方向的磁通量的增强,应垂直于纸面向外 ,再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向,B选项正确。3如图所示,闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时,ab边受到的磁场力竖直
3、向上,此线圈的运动情况可能是()A向右进入磁场B向左移出磁场C以ab为轴转动D以ad为轴转动答案B解析ab边受磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向是由a指向b,由右手定则可知当线圈向左移出磁场时,bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流,当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时,磁通量减小,产生顺时针的感应电流,故B正确,当以ab或ad为轴转动时,在图示位置,导线不切割磁感线无电流产生,故C、D错。4如图,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,环经过磁铁到达位置。设环经过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
4、大小为g,则()AT1mg,T2mgBT1mg,T2mg,T2mgDT1mg答案A解析当圆环经过磁铁上端时,磁通量增大,根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有T1mg,当圆环经过磁铁下端时,磁通量减小。根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有T2mg,所以只有A正确。5如图所示,两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内,线框的对应边相互平行。线框A固定且通有电流I,线框B从图示位置由静止释放,在运动到A下方的过程中()A穿过线框B的磁通量先变小后变大B线框B中感应电流的方向先顺
5、时针后逆时针C线框B所受安培力的合力为零D线框B的机械能一直减小答案D解析在运动到A下方的过程中,穿过线框B的磁通量先向外增大,后减小,然后再向里增大,后减小,最后又向外增大后减小,A项错误;根据安培定则可知,线框B中感应电流的方向为顺时针逆时针顺时针逆时针顺时针逆时针,B项错误;安培力对线框有阻碍作用,安培力的合力不为零,且做负功,线框的机械能减小,C项错误。D项正确。6如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中,线圈ab将()A静止不动B逆时针转动C顺时针转动D发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案C解析当P向右
6、滑动时,电路中电阻减小,电流增大,线圈ab的磁通量增加,根据楞次定律判断,线圈ab将顺时针转动。7如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且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,根据穿过磁场后线圈间的距离,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3个线圈是不合格线圈D从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈答案AC解析若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感
7、应现象,根据楞次定律可判断闭合线圈相对传送带向后滑动,故A对、B错;从图中可以看出,2、3两线圈间距小,3、4两线圈间距大,其余各线圈间距相同,说明第3个线圈相对传送带没有滑动,第3个线圈是不合格线圈,C对、D错。8如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场。下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()答案A解析铝框向左运动,是为了阻碍本身磁通量的增加,由楞次定律可知:带铁芯线圈产生的电流增加,其产生的磁场增强。为使线圈产生的电流变大,由法拉第电磁感应定律可知:线框abcd中的磁场的逐渐增加,选项A正确,B、C、D错误。9电吉他是利用电磁感应原理工
8、作的一种乐器。如图甲为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示,则对应感应电流的变化为()答案B解析由感应电流公式In,感应电流大小与磁通量的变化率有关,在t图象上各点切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小,斜率的正、负号表示电流的方向;根据图乙,在0t0时间内,感应电流I的大小先减小到零,然后再逐渐增大,电流的方向改变一次,选项B符合要求。10.如图所示是一种延时开关。S2闭合,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁
9、D吸下,将C线路接通。当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则() A由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的电键S2,无延时作用D如果断开B线圈的电键S2,延时将变长答案BC解析 S1断开时,A线圈中电流消失,磁通量减少,B线圈中产生感应电流,阻碍线圈中磁通量的减少,A错,B对;若断开S2,B线圈无感应电流,磁通量立即减为零,不会有延时作用,C对,D错。11.如图所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为l,且ld,线框以速度v通过磁场区域,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有
10、感应电流的时间是多少?答案解析从线框进入到完全离开磁场的过程中,当线框bc边运动至磁场右边缘至ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流。此过程位移为:ld故t。12如图所示,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,求磁感应强度B随时间t变化的关系式。答案B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)
11、由12得B。13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,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。答案(1)如图所示(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,感应电流方向为顺时针方向。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
12、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。14我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1533秒后进入近地点高度为200km的地月转移轨道。假设卫星中有
13、一边长为50cm的正方形导线框,由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B4105T,方向如图所示。问:(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,若有电流则通过线框的电量是多少?(sin370.6,cos370.8)答案(1)1.4105Wb(2)1.4104C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1BScos536.0106Wb。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2BScos1438.0106Wb该过程磁通量的改变量大小121.4105Wb。(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,。通过的电量为qt1.4104C。