1、一、单项选择题1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,如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是()A.B.C. D.解析:选B.因为磁场宽度d小于线框边长l,所以当bc边进入时线框有电流,当bc边到达磁场最右边时ad边还没有进入磁场,且离磁场还有ld的距离,但是bc边出来且ad边还没有进入磁场这段时间是没有磁通量变化的,那么这样能持续到ad边进入磁场为止,这段时间里线框移动了ld的距离,所以t,故选B.2.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与
2、圆环接触关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是() A总是顺时针 B总是逆时针C先顺时针后逆时针 D先逆时针后顺时针解析:选C.由题图可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确3.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置经过位置到达位置,位置和都很靠近.在这个过程中,线圈中感应电流()A沿abcd流动B沿dcba流动C由到是沿abcd流
3、动,由到是沿dcba流动D由到是沿dcba流动,由到是沿abcd流动解析:选A.由条形磁铁的磁场分布情况可知,线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少线圈从位置到,穿过abcd自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线框中产生的感应电流的方向为abcd,线圈从位置到,穿过abcd自上而下的磁通量在增加,感应电流的磁场阻碍其增加,由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.4.(2014高考广东卷)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机
4、械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析:选C.小磁块在铜管中下落,产生电磁感应现象,根据楞次定律的推论阻碍相对运动可知,小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力,而在塑料管中下落,没有电磁感应现象,小磁块做自由落体运动,故C正确5.美国大众科学月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径现对A进行加热,则()AB中将产生逆时针方
5、向的电流BB中将产生顺时针方向的电流CB线圈有收缩的趋势DB线圈有扩张的趋势解析:选D.合金材料加热后,合金材料成为磁体,通过线圈B的磁通量增大,由于线圈B内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的变化,C错误、D正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A、B错误6如图所示的装置中,cd杆原来静止,当ab杆做如下哪种运动时,cd杆将向右移动()A向右匀速运动 B向右减速运动C向左加速运动 D向左减速运动解析:选D.ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A错误;ab向右减速运动时,L1中的磁通量
6、向上减小,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向下,故通过cd的电流方向向上,cd向左移动,B错误;同理得C错误,D正确7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解析:选C.滑片P向右滑动过程中,电流增大,线圈处的磁场变强,磁通量增大,根据“阻碍”含义,线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动,故C正确8.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
7、下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2,重力加速度大小为g,则()AFT1mg,FT2mgBFT1mg,FT2mgCFT1mg,FT2mgDFT1mg,FT2mg解析:选A.金属环从位置靠近磁铁上端,因产生感应电流,故“阻碍”相对运动,知金属环与条形磁铁相互排斥,故绳的拉力FT1mg.同理,当金属环离开磁铁下端时,金属环与磁铁相互吸引,因而绳的拉力FT2mg,故A正确二、多项选择题9.如图所示,光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中,磁场方向与轨道所在平面垂直,导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动,当ab由图示位置释放,直到滑到右侧虚线位置的过程中,关于ab棒中的感应电流情况,正确的是
8、()A因ab切割磁感线,故ab棒上有感应电流B尽管ab切割磁感线,但ab棒上无感应电流C磁场穿过圆环与ab构成的回路的磁通量没有变化D磁场穿过圆环与ab构成的回路的磁通量发生了变化解析:选BC.以ab棒与大圆弧或小圆弧组成的回路为研究对象,当ab由图示位置释放,直到滑到右侧虚线位置的过程中,穿过这两个回路的磁通量始终不变,故始终没有感应电流产生,故选BC.10.(2016泸州质检)如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A当金属棒ab向右匀速运
9、动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势C当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点解析:选BD.当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时,金属棒产生恒定感应电动势,由右手定则判断电流方向为ab.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点,可以判断b点电势高于a点又左线圈中的感应电动势恒定,则感应电流也恒定,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流当ab向右做加速运动时,由右手定则可推断ba,电流沿逆时针方向又由EBlv可知
10、ab导体两端的E不断增大,那么左边电路中的感应电流也不断增大,由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的,并且场强不断增强,所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针,而在右线圈组成的电路中,感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上把这个线圈看做电源,由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d,因此d点电势高于c点,综上可得,选项B、D正确11如图所示的电路中,若放在水平光滑金属导轨上的ab棒突然向右移动,这可能发生在()A闭合开关S的瞬间B断开开关S的瞬间C闭合开关S后,减小滑动变阻器R的阻值时D闭合开关S后,增大滑动变阻器R的阻值时解
11、析:选AC.闭合S瞬间,通过L2的磁感线向下,磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为ab.由左手定则知,ab受安培力方向向右,故A正确;减小R的阻值与闭合S瞬间效果相同,故C正确12.(2016南京模拟)如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCAACBAB导线框的磁通量为零时,感应电流却不为零C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动解析:选AB
12、.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强,所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向里,再向外,最后向里,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCA
13、ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B正确;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零,C、D错误13(2016南京模拟)匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,f1、f2、f3分别表示电流为I1、I2、I3时,金属环上很小一段受到的安培力则下列说法正确的是()AI1沿逆时针方向
14、,I2沿顺时针方向BI2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向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.在Oa段,磁场垂直纸面向里且均匀增强,根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的,同理,ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的,A正确、B错误;根据左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向,f1、f3方向指向圆心,而f2背离圆心向外,C错误、D正确. 14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的支持力为FN,则下列说法正确的是()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P中无感应电流Dt4时刻,FNG,此时穿过P的磁通量最小解析:选AB.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,穿过线圈的磁通量发生变化,此时P中有感应电流,但磁感应强度为零,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