1、第二章电磁感应1.楞次定律课后篇素养形成必备知识基础练1.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针解析自A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确。答案C2.(多选)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()解析根据右手定则进行
2、判断可知B、C正确。答案BC3.(多选)如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在达到磁场边界之前无感应电流解析不管将金属圆环从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场边界
3、之前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。答案BD4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断,在保持开关闭合的状态下()A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏解析由题意可知:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当
4、线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。答案B5.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属线圈突然缩小为线圈,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流D.无感应电流解析穿过线圈的磁通量包括磁体内的全部和磁体外的一部分,合磁通量是向上的。当线圈突然缩小时合磁通量增加,
5、原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少。由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确。答案A6.如图所示,把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,不计空气阻力,此过程中条形磁铁做()A.减速运动B.匀速运动C.自由落体运动D.变加速运动解析双线绕法得到的两个线圈通电时,由安培定则知,两线圈的磁场等值反向相互抵消,合磁场为零,对磁铁无作用力。当磁铁下落时,穿过两线圈的磁通量同向增加,根据楞次定律,两线圈中产生的感应电流等值反向,互相抵消,线圈对磁铁没有作用力。磁铁下落过程中只受重力,由静止释放,所以磁铁做自由落体运动,故C正确,A、B、D错误。答案C7.闭合线圈ab
6、cd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,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cd为轴转动解析ab边受到的磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向由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,选项A错误,选项B正确;当以ab或cd为轴转动时,在题图所示位置,导线不切割磁感线,无感应电流产生,选项C、D错误。答案B8.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一个只有S
7、极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈的感应电流是()A.先顺时针方向,后逆时针方向的感应电流B.先逆时针方向,后顺时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流解析S磁单极子靠近超导线圈时,线圈中磁通量向上增加,由楞次定律可以判断,从上向下看感应电流为顺时针方向;当S磁单极子远离超导线圈时,线圈中磁通量向下减少,感应电流方向仍为顺时针方向,C正确。答案C关键能力提升练9.(多选)如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线骑行,该处地磁场的水平分量方向由南向北,竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质,且带绝缘把套,只考虑
8、自行车在地磁场中的电磁感应现象,下列结论正确的是()A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高C.自行车左车把的电势比右车把的电势高D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车右车把电势高解析自行车从东往西行驶时,辐条切割地磁场水平分量的磁感线,根据右手定则判断可知,题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低,故A正确,B错误;自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则知,左车把的电势比右车把的电势高,故C正确;自行车左拐改为南北骑向,自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势,故D错误。答案AC10.如图所示,
9、AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,与导轨接触良好,它从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中()A.感应电流方向是baB.感应电流方向是abC.感应电流方向先是ba,后是abD.感应电流方向先是ab,后是ba解析在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形aOb内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断C选项正确。答案C11.(多选)如图所示,矩形线框abcd,通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上,
10、EM之间有一电阻R,整个装置放在如图所示的匀强磁场中。当线框向右运动时,下面说法正确的是()A.R中无电流B.R中有电流,方向为EMC.ab中无电流D.ab中有电流,方向为ba解析ab边切割磁感线,由右手定则知,其中的电流方向ba,D正确,C错误。同理cd中的电流方向cd。所以有电流流过R,方向EM,A错误,B正确。答案BD12.如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强大的电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并
11、移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是()A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针解析根据通电直导线周围磁感线的特点,检测线圈由远处移至直导线正上方时,穿过线圈的磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针。当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,所以C正确。答案C13.如图甲所示,在同一平面内有两个彼此绝缘的金属细圆环A、B,两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半,圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示,以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向,则A环中()A.没有感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有顺时针方向的感应电流D.感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向解析由于B环的电流发生变化,A环中的磁通量发生变化,所以A环中有感应电流,选项A错误;根据楞次定律知,A环中的磁通量先垂直纸面向外减少,后垂直纸面向里增多,故根据安培定则可知A环中产生沿逆时针方向的感应电流,选项B正确,C、D错误。答案B
