内容正文:
选择性必修二(人教版2019)物理大单元设计
第二单元 电磁感应
2.1 楞次定律
[基础达标练]
知识点1 影响感应电流方向的因素
1.如图,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合后,当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断,开关闭合后( )
A.线圈A迅速向上移动,电流表指针向右偏转
B.减小电源输出电压的过程中,电流表指针向左偏转
C.滑片向左滑动到某位置不动,电流表指针向右偏转到某位置后不动
D.断开开关的瞬间,电流表指针向左偏转
【答案】A
【解析】开关闭合后,当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,故电路电流增大,穿过线圈B的磁通量增大,观察到电流表指针向左偏转。
A.线圈A迅速向上移动,则穿过线圈B的磁通量减小,将观察到电流表指针向右偏转,故A正确;
B.减小电源输出电压的过程中,则电路电流减小,穿过线圈B的磁通量减小,将观察到电流表指针向右偏转,故B错误;
C.滑片向左滑动到某位置不动,则电路电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,则,电流表指针不偏转,故C错误;
D.断开开关的瞬间,则电路电流减小,穿过线圈B的磁通量减小,将观察到电流表指针向右偏转,故D错误。
故选A。
2.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右偏。在保持开关闭合的状态下,下列判断正确的是( )
A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
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加速向N端滑动时,灵敏电流计的指针向左偏
【答案】B
【解析】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右偏,可知穿过线圈B的磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏。
A.当线圈A拔出时,穿过线圈B的磁通量减少,灵敏电流计的指针向左偏,故A错误;
B.当线圈A中的铁芯拔出时,穿过线圈B的磁通量减少,灵敏电流计的指针向左偏,故B正确;
C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,通过线圈A电流发生变化,穿过线圈B的磁通量减发生变化,则灵敏电流计的指针发生偏转,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片加速向N端滑动时,通过线圈A电流增大,穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计的指针向右偏,故D错误。
故选B。
3.某同学探究“感应电流产生的条件”的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.条形磁体静止在线圈中,电流计的指针会偏转
B.条形磁体S极迅速插入线圈,电流计的指针不会偏转
C.条形磁体N极迅速抽出线圈,电流计的指针不会偏转
D.条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈,电流计的指针都会偏转
【答案】D
【解析】A.条形磁体静止在线圈中,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,指针不会偏转,故A错误;
BC.无论磁体迅速插入线圈还是迅速抽出线圈,穿过线圈的磁通量都是会发生改变,会产生感应电流,所以灵敏电流计指针都会偏转,故BC错误;
D.条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈,穿过线圈的磁通量都是会发生改变,会产生感应电流,所以灵敏电流计指针都会偏转,故D正确。
故选D。
4.用图示电路“探究影响感应电流方向的因素”。A、B为绕在同一铁环上的两个线圈,闭合开关瞬间,发现电流表的指针向左偏转了一下。则闭合开关稳定后( )
A.指针依然保持左偏
B.将滑动变阻器的滑片向右加速滑动,指针会右偏
C.将滑动变阻器的滑片向右减速滑动,指针会右偏
D.断开开关瞬间,指针会右偏
【答案】D
【解析】A.闭合开关稳定后,线圈A中电流恒定,产生的磁场恒定,线圈B中磁通量不发生变化,无感应电流,电流表指针不偏转,故A错误;
BC.由题意,闭合开关瞬间,线圈A中磁通量向上增大,线圈B中磁通量向下增大,从而使电流表指针向左偏;闭合开关稳定后,将滑动变阻器的滑片向右无论加速滑动还是减速滑动,通过线圈A的电流都增大,则线圈A中磁通量向上增大,根据楞次定律可知电流表指针仍会向左偏转,故BC错误;
D.断开开关瞬间,线圈A中磁通量向上减小,则线圈B中磁通量向下减小,根据楞次定律可知此时线圈B中感应电流方向与闭合开关瞬间时相反,所以电流表指针会右偏,故D正确。
故选D。
知识点2 楞次定律
5.一次消防演练中,一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起,线框始终保持水平。地磁场的竖直分量,随距离地面高度h的增大而减小,当飞机带动线框匀速上升时( )
A.穿过线框的磁通量增大 B.线框中感应电流方向为
C.线框的四条边有向内收缩的趋势 D.绳索对线框的作用力小于线框的重力
【答案】B
【解析】A.地磁场的竖直分量随距离地面高度h的增大而减小,故穿过线框的磁通量减小,故A错误;
B.根据楞次定律,向下的磁通量减小,感应电流的磁场向下,线框中线框中感应电流方向为,故B正确;
C.由广义楞次定律,穿过线框的磁通量减小,线框的四条边有向外扩张的趋势,故C错误;
D.线框受到的安培力的合力为零,当飞机带动线框匀速上升时,绳索对线框的作用力等于线框的重力,故D错误。
故选B。
6.金属圆环放在光滑绝缘水平面上,直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界,给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场,速度大小为v,速度方向与MN的夹角为,当圆环有一半进磁场时,下列说法正确的是( )
A.圆环中有沿逆时针方向的感应电流
B.圆环受到的安培力方向与速度v方向相反
C.撤去水平力后,圆环将做曲线运动
D.撤去水平力后,圆环进磁场后的最小速度为0
【答案】C
【解析】A.由题意可知穿过圆环的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,圆环中有沿顺时针方向的感应电流,故A错误;
B.根据左手定则可知,圆环受到的安培力垂直于MN向下,故B错误;
C.撤去水平力后,由于安培力与速度不在一条直线上,圆环将做曲线运动,故C正确;
D.撤去拉力后,由于圆环受到的安培力垂直于MN向下,则圆环垂直MN方向做减速运动,沿MN方向做匀速运动,若圆环完全进入磁场前垂直MN方向的速度已经减为0,则圆环的最小速度为
若圆环完全进入磁场时垂直MN方向的速度还没有减为0,则圆环的最小速度大于,故D错误。
故选C。
7.如图所示,一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中,从某时刻开始,空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大,则对于该圆形线圈( )
A.将产生恒定的逆时针方向的电流 B.有扩张的趋势
C.各个点所受安培力相同 D.所受安培力合力向右
【答案】A
【解析】AB.空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大,则穿过该圆形线圈的磁通量向里增加,由楞次定律增反减同,可知该圆形线圈将产生恒定的逆时针方向的电流;由楞次定律增缩减扩推论可知,该圆形线圈有收缩的趋势,故A正确,B错误;
CD.由于安培力是矢量,所以该圆形线圈各个点所受安培力大小相等,方向不同;该圆形线圈所受安培力合力为0,故CD错误。
故选A。
8.如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管,则( )
A.小球不动 B.小球向左摆动
C.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D.螺线管的左端相当于条形磁体的S极
【答案】D
【解析】AB.当磁体靠近时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从右极板向下通过线圈再到左极板,由于线圈相当于电源,因此左极板电势高,所以带正电小球将向右摆动,故AB错误;
CD.假如电路闭合,则螺线管中的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S极,故C错误,D正确。
故选D。
知识点3 右手定则
9.科考人员在南极大陆乘车行进,由于地磁场的作用,关于汽车后轮轮轴(如图所示,轮轴材料为金属)情况描述正确的是( )
A.从东向西运动,轮轴上有从左向右的电流
B.从东向西运动,轮轴上有从右向左的电流
C.从西向东运动,左端电势较高
D.从西向东运动,右端电势较高
【答案】D
【解析】地球的南极是地磁场的北极,磁场方向从下到上,则
AB.从东向西运动时,根据右手定则可知左端电势较高,由于电路不闭合不会形成感应电流,故A B错误;
CD.从西向东运动时,根据右手定则可知右端电势较高,故C错误,D正确。
故选D。
10.如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A.P→Q,向右运动 B.Q→P,向右运动
C.P→Q,向左运动 D.Q→P,向左运动
【答案】A
【解析】当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,根据右手定则和安培定则可知,线圈中电流产生的磁场向上穿过线圈,且穿过线圈的磁通量增加;根据楞次定律可知,线圈感应电流产生的磁场方向向下,根据右手螺旋定则可知通过金属棒PQ的电流方向由P→Q,根据左手定则可知,金属棒PQ受到的安培力向右,则金属棒PQ向右运动。
故选A。
[能力提升练]
11.某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电
子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁体,手握磁体在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为.下列说法正确的是( )
A.将磁体加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于
B.将磁体匀速远离线圈的过程中,电子秤的示数大于
C.将磁体加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
D.将磁体匀速插向线圈的过程中,磁体减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
【答案】C
【解析】AB.根据楞次定律的推论“来拒去留”可知,在将磁体插向线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中,线圈与磁体相互排斥,导致电子秤的示数大于,反之则电子秤的示数小于,A、B错误;
C.将磁铁加速插向线圈时,穿过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可判断,线圈中产生的感应电流沿逆时针方向(俯视),C正确;
D.磁体匀速插向线圈的过程中,磁体受到重力、拉力、斥力作用,重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热,D错误。
故选C。
12.如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环,下列判断正确的是( )
A.磁体向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
B.使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C.若磁体向左侧远离铝环,铝环一定不会摆动
D.磁体向右侧靠近铝环时,从右向左看铝环产生逆时针的感应电流
【答案】B
【解析】A.根据楞次定律“来拒去留”可知,磁体向右侧靠近铝环时,铝环向右摆动,选项A错误;
B.磁铁靠近或者远离线圈时,穿过线圈的磁通量发生变化从而在线圈中产生感应电流,从而受到安培力作用,即使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力,选项B正确;
C.根据楞次定律“来拒去留”可知,若磁体向左侧远离铝环,铝环一定向左摆动,选项C错误;
D.磁体向右侧靠近铝环时,穿过线圈的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,从右向左看铝环产生顺时针的感应电流,选项D错误。
故选B。
13.如图,水平光滑桌面(纸面)上两根长直导线M、N相互垂直固定放置,两者彼此绝缘,M通有向上的电流,N通有向右的电流,桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内,每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i然增大到2i时( )
A.a向左下方运动 B.b向右下方运动
C.c向左下方运动 D.d向右下方运动
【答案】D
【解析】AC.由右手螺旋定则可知,导线M和N在线框a处的磁感线方向相反,又距导线的距离相同,所以线框a的磁通量为0。同理,线框c处的磁通量也为0。当电流都增大时,两个方向的磁感线都变多,但磁通量不变还是0,所以线框a、c静止不动。故AC错误;
B.由右手螺旋定则可知,导线M和N在线框b处的磁感线方向都向外,当两导线电流增大时,线框b的磁通量增加,由楞次定律可知,线框b将远离两导线,向左上方运动。故B错误;
D.由右手螺旋定则可知,导线M和N在线框d处的磁感线方向都向里,当两导线电流增大时,线框d的磁通量增加,由楞次定律可知,线框d将远离两导线,向右下方运动。故D正确。
故选D。
14.如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向),若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是( )
A.导电圆环有扩张的趋势
B.导电圆环所受安培力方向指向圆心
C.导电圆环所受安培力的大小为
D.导电圆环所受安培力的大小为2BIR
【答案】C
【解析】若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,由左手定则可得圆环上各小段所受安培力斜向内侧,导电圆环有收缩趋势,圆环所受安培力的方向竖直向上,大小为
故选C。
15.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。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,下列说法正确的是( )
A.B线圈的磁通量将减小
B.B线圈一定有收缩的趋势
C.B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D.若从左向右看B中产生顺时针方向的电流,则A左端是强磁性合金的N极
【答案】D
【解析】AB.现对A进行加热,其磁感应强度增大,A内部磁场与外部磁场方向相反,B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同,磁通量变大,由楞次定律可知,B线圈一定有扩张的趋势,故AB错误;
C.根据楞次定律可知,B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加,而非阻止,故C错误;
D.根据右手螺旋定则和楞次定律可知,若从左向右看B中产生顺时针方向的电流,感应电流磁场向右,则A中原磁场方向向左,A内部磁场大于外部磁场,因此磁场方向要看内部,即A左端是强磁性合金的N极,故D正确。
故选D。
16.如图所示,质量为的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始,磁感应强度开始减小,金属环始终保持静止,重力加速度为,则在磁感应强度减小的过程中,关于细线的拉力和环中感应电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.大于环的重力,沿顺时针方向
B.小于环的重力,沿顺时针方向
C.大于环的重力,沿逆时针方向
D.小于环的重力,沿逆时针方向
【答案】A
【解析】磁感应强度减小,穿过金属环的磁通量减小,由楞次定律和安培定则可知,感应电流的方向为顺时针方向,再由左手定则可得,金属环所受安培力的方向竖直向下,金属环始终保持静止,则细线的拉力
故选A。
[高频考题实战练]
17.(多选)如图,绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形,彼此接触良好,匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动,1、4同时沿图箭头方向移动,移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时,金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( )
A.金属杆所围回路中电流方向保持不变
B.通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C.金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D.金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
【答案】CD
【解析】A.由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小,金属杆所围回路内磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故A错误;
B.由于金属杆所围回路的面积非均匀变化,故感应电流的大小不恒定,故通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加的,故B错误;
CD.由上述分析,再根据左手定则,可知金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反,金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同,故CD正确。
故选CD。
18.(多选)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向左运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
C.T具有收缩趋势,PQ受到向右的安培力
D.T具有扩张趋势,PQ受到向右的安培力
【答案】AC
【解析】AB.PQ突然向左运动,根据右手定则可知,电流方向由P到Q,即闭合回路PQRS中电流沿顺时针方向,又由安培定则可知,回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,故环形金属线框T的磁通量将变大,由楞次定律可知,T中将产生沿逆时针方向的感应电流,故A正确B错误;
CD.线框T的磁能量变大,由楞次定律可知,T有收缩的趋势,以阻碍磁通量的增大,PQ中有由P到Q的电流,由左手定则可知,PQ受到的安培力向右,故C正确D错误。
故选AC。
19.(多选)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于点,将圆环拉至位置后无初速释放,在圆环从摆向的过程中
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
【答案】AD
【解析】试题分析:先看感应电流方向,铜制圆环内磁通量先向里并增大,由楞次定律可知,铜制圆环感应电流的磁场向外,依据右手安培定则得到,感应电流方向为逆时针;铜制圆环越过最低点过程中,铜制圆环内磁通量向里的减小,向外的增大,所以铜制圆环感应电流的磁场向里,感应电流为顺时针;越过最低点以后,铜制圆环内磁通量向外并减小,所以铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针,A正确;B错误;
再看安培力方向,由于圆环的电流是相等的,把圆环沿竖直方向看成两个半圆环,则这两个半圆环的电流相等、磁场不相同,则磁场强的半圆产生的安培力大于磁场弱的,故安培力的合力的方向是水平的,同理,当圆环摆过最下端的位置时,安培力的方向也是如此,C错误;D正确;故选AD.
20.(多选)如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间
A.两小线圈会有相互靠拢的趋势
B.两小线圈会有相互远离的趋势
C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
【答案】BC
【解析】根据右手螺旋定则可知,通电导线瞬间,对于左金属框,因矩形金属框内部的磁场比外部强,所以左小线圈有向外的磁通量,且增大;同理,右边金属框也一样,因此左、右小线圈的磁通量均增大,根据楞次定律可知,线圈的感应电流方向都是顺时针方向,再由同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互远离.故B、C正确,A、D错误.
故选BC.
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选择性必修二(人教版2019)物理大单元设计
第二单元 电磁感应
2.1 楞次定律
[基础达标练]
知识点1 影响感应电流方向的因素
1.如图,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合后,当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断,开关闭合后( )
A.线圈A迅速向上移动,电流表指针向右偏转
B.减小电源输出电压的过程中,电流表指针向左偏转
C.滑片向左滑动到某位置不动,电流表指针向右偏转到某位置后不动
D.断开开关的瞬间,电流表指针向左偏转
2.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右偏。在保持开关闭合的状态下,下列判断正确的是( )
A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
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加速向N端滑动时,灵敏电流计的指针向左偏
3.某同学探究“感应电流产生的条件”的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.条形磁体静止在线圈中,电流计的指针会偏转
B.条形磁体S极迅速插入线圈,电流计的指针不会偏转
C.条形磁体N极迅速抽出线圈,电流计的指针不会偏转
D.条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈,电流计的指针都会偏转
4.用图示电路“探究影响感应电流方向的因素”。A、B为绕在同一铁环上的两个线圈,闭合开关瞬间,发现电流表的指针向左偏转了一下。则闭合开关稳定后( )
A.指针依然保持左偏
B.将滑动变阻器的滑片向右加速滑动,指针会右偏
C.将滑动变阻器的滑片向右减速滑动,指针会右偏
D.断开开关瞬间,指针会右偏
知识点2 楞次定律
5.一次消防演练中,一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起,线框始终保持水平。地磁场的竖直分量,随距离地面高度h的增大而减小,当飞机带动线框匀速上升时( )
A.穿过线框的磁通量增大 B.线框中感应电流方向为
C.线框的四条边有向内收缩的趋势 D.绳索对线框的作用力小于线框的重力
6.金属圆环放在光滑绝缘水平面上,直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界,给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场,速度大小为v,速度方向与MN的夹角为,当圆环有一半进磁场时,下列说法正确的是( )
A.圆环中有沿逆时针方向的感应电流
B.圆环受到的安培力方向与速度v方向相反
C.撤去水平力后,圆环将做曲线运动
D.撤去水平力后,圆环进磁场后的最小速度为0
7.如图所示,一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中,从某时刻开始,空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大,则对于该圆形线圈( )
A.将产生恒定的逆时针方向的电流 B.有扩张的趋势
C.各个点所受安培力相同 D.所受安培力合力向右
8.如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管,则( )
A.小球不动 B.小球向左摆动
C.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D.螺线管的左端相当于条形磁体的S极
知识点3 右手定则
9.科考人员在南极大陆乘车行进,由于地磁场的作用,关于汽车后轮轮轴(如图所示,轮轴材料为金属)情况描述正确的是( )
A.从东向西运动,轮轴上有从左向右的电流
B.从东向西运动,轮轴上有从右向左的电流
C.从西向东运动,左端电势较高
D.从西向东运动,右端电势较高
10.如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A.P→Q,向右运动 B.Q→P,向右运动
C.P→Q,向左运动 D.Q→P,向左运动
[能力提升练]
11.某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电
子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁体,手握磁体在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为.下列说法正确的是( )
A.将磁体加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于
B.将磁体匀速远离线圈的过程中,电子秤的示数大于
C.将磁体加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
D.将磁体匀速插向线圈的过程中,磁体减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
12.如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环,下列判断正确的是( )
A.磁体向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
B.使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C.若磁体向左侧远离铝环,铝环一定不会摆动
D.磁体向右侧靠近铝环时,从右向左看铝环产生逆时针的感应电流
13.如图,水平光滑桌面(纸面)上两根长直导线M、N相互垂直固定放置,两者彼此绝缘,M通有向上的电流,N通有向右的电流,桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内,每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i然增大到2i时( )
A.a向左下方运动 B.b向右下方运动
C.c向左下方运动 D.d向右下方运动
14.如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向),若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是( )
A.导电圆环有扩张的趋势
B.导电圆环所受安培力方向指向圆心
C.导电圆环所受安培力的大小为
D.导电圆环所受安培力的大小为2BIR
15.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。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,下列说法正确的是( )
A.B线圈的磁通量将减小
B.B线圈一定有收缩的趋势
C.B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D.若从左向右看B中产生顺时针方向的电流,则A左端是强磁性合金的N极
16.如图所示,质量为的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始,磁感应强度开始减小,金属环始终保持静止,重力加速度为,则在磁感应强度减小的过程中,关于细线的拉力和环中感应电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.大于环的重力,沿顺时针方向
B.小于环的重力,沿顺时针方向
C.大于环的重力,沿逆时针方向
D.小于环的重力,沿逆时针方向
[高频考题实战练]
17.(多选)如图,绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形,彼此接触良好,匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动,1、4同时沿图箭头方向移动,移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时,金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( )
A.金属杆所围回路中电流方向保持不变
B.通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C.金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D.金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
18.(多选)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向左运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
C.T具有收缩趋势,PQ受到向右的安培力
D.T具有扩张趋势,PQ受到向右的安培力
19.(多选)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于点,将圆环拉至位置后无初速释放,在圆环从摆向的过程中
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
20.(多选)如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间
A.两小线圈会有相互靠拢的趋势
B.两小线圈会有相互远离的趋势
C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
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