假期作业3 电磁感应现象、楞次定律-【快乐假期】2025年高二物理暑假大作业

　　假期作业３　电磁感应现象、楞次定律　　　　　 　　如图所示,连接仪器,观 察螺线管的绕线方向．当磁 铁N极插入线圈时,表针摆 动方向如图所示． (１)只要闭合导体回路内有磁通量,闭合导体 回路中就有感应电流产生． (　　) (２)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管 内部一定有感应电流产生． (　　) (３)感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通 量的变化,所以原磁通量不变． (　　) (４)电路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也 会产生“阻碍”作用． (　　) (５)凡可以用右手定则判断感应电流方向的, 均能用楞次定律判断． (　　) 一、选择题 １．(多选)中国科学院科普云平台 的格致论道栏目中,罗会仟老 师演示了用超导线圈悬浮一 个强磁铁的实验,如图所示,此 时强磁铁N极朝上．当快速将 磁铁从图示位置向下拔出,则 (　　 ) A．俯视超导线圈,其电流的方向为顺时针 B．俯视超导线圈,其电流的方向为逆时针 C．将磁铁 S极朝上再从下方靠近超导线 圈,线圈受引力 D．将磁铁 S极朝上再从下方靠近超导线 圈,线圈受斥力 ２．如图所示,一个闭合三角形 导线框位于竖直平面内,其 下方固定一根与线框所在 的竖直平面平行且很靠近 (但不重叠)的水平直导线, 导线中通以图示方向的恒定电流．线框从实线 位置由静止释放,在其后的运动过程中 (　　) A．线框中的磁通量为零时其感应电流也 为零 B．线框中感应电流方向为先顺时针后逆 时针 C．线框受到安培力的合力方向竖直向上 D．线框减少的重力势能全部转化为电能 ３．(多选)如图是公路 上安装的一种测速 “电子眼”．在“电子 眼”前方路面下间隔 一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线 圈上方的道路时,会引起线圈中电流的变 化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之 间的距离,对超速车辆进行抓拍．下列判断 正确的是 (　　 ) A．汽车经过线圈会产生感应电流 B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发 生电磁感应引起的 C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈 的瞬时速率 D．如果某个线圈出现故障,没有电流,“电 子眼”还可以正常工作 ４．如图所示,在匀强磁场中的 U 形导轨上,有两根等长的 平行导线ab和cd,以相同 的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应 电流产生,对开关S来说 (　　) A．打开和闭合都可以　B．应打开 C．打开和闭合都不行 D．应闭合 ５．如图所示,一根条形磁 铁自左向右穿过一 个 闭合螺线管,则电路中 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７ A．始终有自a向b的感应电流流过电流表G B．始终有自b向a的感应电流流过电流表G C．先有a→G→b方向的感应电流,后有b→ G→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 ６．如图所示,在匀强磁场中有一个 用比较软的金属导线制成的闭 合圆环．在此圆环的形状由圆形 变成正方形的过程中 (　　) A．环中有感应电流,方向a→d→c→b B．环中有感应电流,方向a→b→c→d C．环中无感应电流 D．条件不够,无法确定 ７．边长为h 的正方形金属导 线框,从如图所示位置由静 止开始下落,通过一匀强磁 场区域,磁场方向水平,且 垂直于线框平面,磁场区高度为 H,上、下 边界如图中虚线所示,H＞h,从线框开始下 落到完全穿过磁场区的全过程中 (　　) A．线框中总有感应电流存在 B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针 C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针 D．线框受到磁场力的方向有时向上,有时向下 ８．通电长直导线中有恒定电流I,方向 竖直向上,矩形线框与直导线在同 一竖直面内,现要使线框中产生如 图所示方向的感应电流,则应使线框 (　　) A．稍向左平移 B．稍向右平移 C．稍向上平移 D．以直导线为轴匀速转动 二、非选择题 ９．如图所示,当把滑动变阻器的滑片P从右向 左端滑动时,在线圈 A 中感应电流的方向 是从　　　　　端流进电流表,从　　　　 端流出;在线圈 B中感应电流的方向是从 　　　　端 流 进 电 流 表,从 　 　 　 　 端 流出． １０．如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线 绕两个线圈 A和B．将线圈B的两端与漆 包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁 针的正上方,与小磁针平行．试判断合上开 关的瞬间,小磁针 N 极的偏转情况．线圈 A中电流稳定后,小磁针又怎样偏转? 　 　 　 １．(２０２４􀅰江苏卷,１０T)如图所示,在绝缘的 水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处 在匀强磁场中,现将线圈a从磁场中匀速拉 出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是 (　　) A．顺时针,顺时针 B．顺时针,逆时针 C．逆时针,顺时针 D．逆时针,逆时针 ２．(２０２４􀅰湖北卷,１T)«梦溪笔谈»中记录了 一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内 的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘 等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂 贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器 曾不焦灼．有一宝刀,极坚钢,就刀室中熔为 汁,而室亦俨然)．导致金属熔化而非金属完 好的原因可能为 (　　) A．摩擦 B．声波 C．涡流 D．光照 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８ 高考在线 １．B　[在xOy平面内电场的方向沿y 轴正方向,故在坐标 原点O 静止的带正电粒子在电场力作用下会向y 轴正方 向运动．磁场方向垂直于纸面向里,根据左手定则,可判 断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x 轴负方向的 洛伦兹力,故带电粒子向x轴负方向偏转．A、C错误; 运动的过程中在电场力对带电粒子做功,粒子速度大小 发生变化,粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂 直．由于匀强电场方向是沿y轴正方向,故x轴为匀强电 场的等势面,从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时, 电场力做功为０,洛伦兹力不做功,故带电粒子再次回到 x轴时的速度为０,随后受电场力作用再次进入第二象限 重复向左偏转,故B正确,D错误．故选B．] ２．D　在圆形匀强磁场区域内,沿着径向射入的粒子,总是 沿径向射出的;根据圆的特点可知粒子的运动轨迹不可 能经过O 点,故 A、B错误;粒子连续两次由 A 点沿AC 方向射入圆形区域,时间最短,根据对称性可知轨迹如 图① 图① 则最短时间有t＝２T＝４πmqB ,故 C错误;粒子从A 点射入 到从C 点射出圆形区域用时最短,则轨迹如图②所示 图② 设粒子在磁场中运动的半径为r,根据几何关系可知r ＝ ３R３ , 根据洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 有 qvB＝mv ２ r ,可 得 v＝ ３qBR ３m ,故 D正确． 假期作业３ 情境辨析 (１)×　(２)×　(３)×　(４)×　(５)√ 技能提升 素能提升 １．BD　[根据楞次定律可知,当快速将磁铁从图示位置向下 拔出时,线圈的磁通量减小,又此时强磁铁 N 极朝上,故 俯视超导线圈,其电流的方向为逆时针,A 错误,B正确; 将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈时,根据楞次定 律可 知,线 圈 下 方 为 S 极,故 线 圈 受 斥 力,C 错 误,D 正确．] ２．C　[由安培定则和楞次定律 可知,感应电流方向先顺时针, 再逆时针,最后又变为顺时针 (如图所示),故B错．由“来拒 去留”的规律可知,线框受到的 安培力的合力方向始终竖直 向上,C正确．感应电动势与磁 通量的变化率成正比,该过程 中磁通量为零时磁通量的变化率不为零,仍有感应电动势产 生,则感应电流不为零,A错．线框减少的重力势能转化为线 框的动能与电能,故D错．] ３．AB　[由题意可知,汽车经过线圈会产生感应电流,故 A正 确;根据楞次定律,线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发 生电磁感应引起的,故B正确;测量的是经过两个线圈的平 均速度,故C错误;如果某个线圈出现故障,没有电流,就会 无计时起点或终点,无法计时,电子眼不能正常工作,故 D 错误．] ４．D　[若开关打开,导线运动时,闭合回路abdc中磁通量 不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回 路abNM 中 磁 通 量 变 化,产 生 感 应 电 流．所 以,应 选 D 选项．] ５．C　[当条形磁铁进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通 量增加;当条形磁铁穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量 减少,根据楞次定律判断C正确．] ６．A　[由圆形变成正方形的过程中,面积减小,磁通量减 小,由楞次定律可知正方形中产生a→d→c→b方向的电 流,A对．] ７．C　[因为 H＞h,当线框全部处于磁场区域内时线框内磁 通量不变,线框中无感应电流,A 错误;根据右手定则可 知,线框进入磁场时感应电流是逆时针,线框离开磁场时 感应电流是顺时针,C正确,B错;在C的基础上结合左手 定则可知,线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总 是向上,D错误．] ８．B　[由楞次定律或右手定则可以判断,线框左移,磁通量 增加,感应电流的方向与图示方向相反,A 错误;选项 C、 D磁通量不变,无感应电流产生．故选项B正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２４ ９．解析:当滑片 P从 右 向 左 滑 动 时,电 流 减 小,由 右 手 螺 旋定则可知,铁芯中向左的磁感应强度减小．由楞次定 律可知,线圈 A、B中 感 应 电 流 的 磁 场 方 向 向 左．再 由 右手螺旋定则可知,在线圈 A 中感应电流的方向 是 从 a端流进电流表,从b端流出;在线圈 B中感 应 电 流 的 方向是从d端流进电流表,从c端流出． 答案:a　b　d　c １０．解析:在开关合上的瞬间,线圈 A 内有了由小变大的电 流,根据安培定则可判断出此时线圈 A在铁钉内产生了 一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知,线圈 B 内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈 B内 的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向 左的．由安培定则可判断出线圈 B内感应电流流经CD 时的方向是由C 到D．再由安培定则可以知道直导线 CD 电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因 此,小磁针 N 极应该向纸内偏转．线圈 A 内电流稳定 后,CD 内不 再 有 感 应 电 流,所 以,小 磁 针 又 回 到 原 来 位置． 答案:在开关合上的瞬间,小磁针的 N极向纸内偏转．当 线圈 A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置 高考在线 １．A　线圈a从磁场中匀速拉出的过程中,穿过a线圈的磁 通量在减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时 针,a中产生的电流为恒定电流,则线圈a靠近线圈b 的 过程中,线圈b的磁通量在向外增大,根据楞次定律可得 线圈b产生的电流为顺时针． ２．C　在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦,声波和光 照的影响,非金属完好,而金属熔化的原因是金属能够因 电磁感应产生涡流而非金属不能,因此可能原因为涡流． 假期作业４ 情境辨析 (１)×　(２)×　(３)×　(４)×　(５)√　(６)√　(７)√ 技能提升 素能提升 １．C　[按下按钮过程,穿过螺线管的磁通量向左增大,根据 楞次定律可知螺线管中感应电流为从P 端流入从Q 端流 出,螺线管充当电源,则Q 端电势较高,故 A错误;松开按 钮过程,穿过螺线管的磁通量向左减小,根据楞次定律可 知螺线管中感应电流为从Q 端流入,从P 端流出,螺线管 充当电源,则P 端电势较高,故B错误;按住按钮不动,穿 过螺线管的磁通量不变,螺线管不会产生感应电动势,故 C正确;按下和松开按钮过程,螺线管中磁通量的变化率 不一定相同,故螺线管产生的感应电动势不一定相同,故 D错误．] ２．D　[图像斜率越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动 势也就越小．] ３．BC　[三根导线长度不同,故它们连入电路的阻值不同, 有Rab＜Rcd＜Ref．但它们切割磁感线的有效长度相同, 根据P＝Fv,I＝BlvR ,F＝BIl,可得v２＝PR B２l２ ,所以三根导 线的速度关系为vab＜vcd＜vef,A错,B对．根据E＝Blv, 可知三者产生的电动势不同,D错．运动过程中外力做功 全部转化为内能,故C对．] ４．B　[由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势 E＝nΔΦΔt＝n ΔB Δt 􀅰S＝n２B－BΔt 􀅰a ２ ２ ,得E＝nBa ２ ２Δt ,选项B 正确．] ５．A　[由右手定则可知导线框从左侧进入磁场时,电流方 向为逆时针方向,即沿正方向,且逐渐增大,导线框刚好 完全进入P、Q 之间的瞬间,电流由正向最大值变为零,然 后电流方向变为顺时针且逐渐增加,当导线框刚好完全 进入P、Q 之间的瞬间,电流由负向最大值变为零．故 A 正确．] ６．C　[铜块、铝块向磁铁靠近时,穿过它们的磁通量发生了 变化,因此在其内部产生涡流,反过来涡流产生的感应磁 场对原磁场起阻碍作用,所以铜块和铝块向磁铁运动时 会受阻而减速,所以选项 C正确．有机玻璃为非金属,不 产生涡流现象,做匀速运动．] ７．BC ８．解析:依题意知,回路中的电流 I＝ER ＝ SΔB RΔt＝ ０．３×０．５×０．１ ０．５ A＝０．０３A , 金属棒刚要发生滑动时,安培力等于最大静摩擦力, 即BIl＝Fm＝μmg, 解得:B＝５０T,又B＝ΔBΔtt＝０．１t , 所以t＝５００s． 答案:５００s ９．解析:(１)由平衡知识可知:mgsin３７°＝μmgcosθ, 解得μ＝０．７５; (２)由法拉第电磁感应定律:E＝ΔΦΔt＝ ΔB ΔtS , 其中ΔB Δt＝ １．５－１．０ １ T /s＝０．５T/s, 解得E＝０．０４V, I＝ER ＝２A ,方向 ADCBA; (３)由BIL＝mgsin３７°＋Ff; 得B＝３T, 因B＝１＋０．５t, 解得:t＝４s． 答案:(１)μ＝０．７５　(２)I＝２A,方向ADCBA　(３)４s 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３４