課時(shí)作業(yè)（二十八）電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律基礎(chǔ)小題練1.如圖所示，半徑為R的圓線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為() ABR2 BBr2CnBR2 DnBr2【解析】只有虛線圈區(qū)域內(nèi)存在磁場，故磁通量為BSBr2，B對【答案】B2下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()【解析】A中磁通量有變化但回路不閉合無感應(yīng)電流；C中回路閉合但磁通量不變化，無感應(yīng)電流；D中磁通量也不變化，無感應(yīng)電流；只有B中能產(chǎn)生感應(yīng)電流故選B.【答案】B3.勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且ld，線框以速度v通過磁場區(qū)域，如圖所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時(shí)間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是() A. B C. D【解析】從線框進(jìn)入到完全離開磁場，bc邊和ad邊都不切割磁感線，即無感應(yīng)電流的時(shí)間是t.【答案】B4.在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示下列說法中正確的是() A只有當(dāng)磁場方向向上且增強(qiáng)，ab桿才可能向左移動(dòng)B只有當(dāng)磁場方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動(dòng)C無論磁場方向如何，只要磁場減弱，ab桿就可能向右移動(dòng)D當(dāng)磁場變化時(shí)，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會移動(dòng)【解析】由楞次定律可知，當(dāng)閉合回路的磁通量增大時(shí)，導(dǎo)體棒將向左移動(dòng)，阻礙磁通量的增加，當(dāng)閉合回路的磁通量減小時(shí)，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng)，以便阻礙磁通量的減小，與磁場方向無關(guān)，故選C.【答案】C5如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則在PQ桿滑動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是() A感應(yīng)電流的方向始終是由PQB感應(yīng)電流的方向先是由PQ，后是由QPCPQ受磁場力的方向垂直桿向左DPQ受磁場力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右【解析】在PQ桿滑動(dòng)的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)對；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)對【答案】BD6(2018大連高三調(diào)研)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)左右擺動(dòng)金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則下列說法中正確的是() A線框中感應(yīng)電流的方向先是dcbad，后是abcdaB線框中感應(yīng)電流的方向始終是dcbadC穿過線框中的磁通量先變大后變小D穿過線框中的磁通量先變小后變大【解析】線框從圖示位置的右側(cè)擺到最低點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad，從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad.【答案】BD創(chuàng)新導(dǎo)向練7生活實(shí)際通過“安檢門”考查楞次定律如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈工作過程中某段時(shí)間通電線圈中存在順時(shí)針(從左向右看)方向均勻增大的電流，則() A無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化【解析】當(dāng)左側(cè)通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流，則通過右側(cè)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，右側(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時(shí)針，由于磁場是均勻增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流為恒定的，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)有金屬片通過時(shí)，接收線圈中磁通量仍然增大，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍然為逆時(shí)針，但是由于金屬片中也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確【答案】D8高新科技電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的無線充電原理隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的生活某品牌手機(jī)的無線充電原理如圖所示關(guān)于無線充電，下列說法正確的是()A充電底座中的發(fā)射線圈將磁場能轉(zhuǎn)化為電能B充電底座可以直接使用直流電源實(shí)現(xiàn)對手機(jī)的無線充電C接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈利用“電流的磁效應(yīng)”獲取電能【解析】發(fā)射線圈中通入交變電流，交變電流周圍形成交變磁場，交變磁場又形成交變電場，從而在接收線圈形成交變電流發(fā)射線圈是將電能轉(zhuǎn)化為磁場能，接收線圈是將磁場能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；直流電周圍形成恒定的磁場，恒定的磁場無法由電磁感應(yīng)形成電場，B錯(cuò)誤；根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律知接收線圈與發(fā)射線圈中交變電流的頻率一樣，C正確；無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈利用“電磁感應(yīng)”獲得電能，D錯(cuò)誤【答案】C9科學(xué)探究楞次定律的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時(shí)，產(chǎn)生變化的磁場，穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變化，這時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場，電子將在渦旋電場作用下得到加速如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖)，若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(shí)() A電子在軌道上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)B保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時(shí)，電子將加速C保持電流的方向不變，當(dāng)電流減小時(shí)，電子將加速D被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變【解析】由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)渦旋電場為順時(shí)針方向，所以電子在軌道上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；保持電流的方向不變，當(dāng)電流增大時(shí)，渦旋電場增強(qiáng)，電子將加速，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)；電子的速度變化，被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變化，選項(xiàng)D錯(cuò)【答案】AB10高新科技對新型材料特性的研究與開發(fā)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場的增強(qiáng)而增大，隨所處空問磁場的減弱而變小，如圖所示電路中GMR為一個(gè)磁敏電阻，R和R2為滑動(dòng)變阻器，R1和R3為定值電阻，當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大B只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)C只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大D只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)【解析】只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值增大，電源電動(dòng)勢不變，所以左側(cè)電路中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱；由于電磁鐵的磁性減弱，導(dǎo)致了磁敏電阻的阻值減小，則通過R1的電流增大，其消耗的電功率增大，電容器兩端的電壓增大，板間場強(qiáng)增大，微粒所受的電場力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，回路中電流不變，電阻R1消耗的電功率不變，電容器兩端電壓增大，板間場強(qiáng)增大，微粒所受的電場力增大，所以帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤【答案】A11創(chuàng)新設(shè)計(jì)利用楞次定律進(jìn)行創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品小熊蕩秋千兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置，當(dāng)用手左右擺動(dòng)線圈P時(shí)，線圈Q也會跟著擺動(dòng)，仿佛小熊在蕩秋千以下說法正確的是() AP向右擺動(dòng)的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(從右向左看)BP向右擺動(dòng)的過程中，Q也會向右擺動(dòng)CP向右擺動(dòng)的過程中，Q會向左擺動(dòng)D若用手左右擺動(dòng)Q，P會始終保持靜止【解析】P向右擺動(dòng)的過程中，線圈P平面內(nèi)從右往左的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以得出電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，所以A項(xiàng)正確；根據(jù)P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向流過Q線圈也是順時(shí)針方向，根據(jù)左手定則判斷Q下邊受安培力向右擺動(dòng)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若用手左右擺動(dòng)Q，線圈Q的下邊切割磁感線會產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈P中會有感應(yīng)電流通過，在磁場中會受到安培力，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】AB12等離子體發(fā)電機(jī)原理創(chuàng)新與應(yīng)用如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示則下列說法正確的是()A01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥C23 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D34 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥【解析】由題圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向?yàn)橛蒩到b；由右側(cè)電路及題圖乙可以判斷，02 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒫到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.24 s內(nèi)cd中感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒬到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正確【答案】CD13原始發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與原理一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖所示，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，線圈圓心為O點(diǎn)在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí)，穿過線圈的()A磁通量最大，磁通量變化率最大B磁通量最大，磁通量變化率最小C磁通量最小，磁通量變化率最大D磁通量最小，磁通量變化率最小【解析】當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí)，磁場方向豎直向上，根據(jù)磁通量的定義可判斷此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，此時(shí)線圈最前面的點(diǎn)與最后面的點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，可知磁通量的變化率是最小的所以只有B正確【答案】B14軍事科技航母飛機(jī)電磁彈射裝置原理航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，電阻率銅鋁則閉合開關(guān)S的瞬間()A從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射D電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射【解析】