专题12 楞次定律(期末压轴题训练)高二物理上学期人教版
2025-12-30
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1. 楞次定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 楞次定律 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.05 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 13939790366@45051 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55717486.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题12楞次定律
一、单选题
1.(2025·江西·高考真题)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为( )
A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
2.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流( )
A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
3.(25-26高二上·江苏·期中)如图所示,水平绝缘的桌面上放置一个金属环,现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方,在此过程中( )
A.圆环一定向右运动
B.圆环受到的摩擦力方向不变
C.圆环对桌面的压力一直增大
D.圆环对桌面的压力先减小后增大
4.(2025·宁夏吴忠·一模)不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c,且a与c也在同一水平面内,圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正),导体框b的左端放置一金属棒MN,金属棒处于垂直纸面向下的匀强磁场中,已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内导体棒始终未滑动,则( )
A.0~t1时间内,导体棒受到向左的安培力
B.t1时刻,导体棒受到向右的摩擦力最大
C.t1~t2时间内与t2~t3时间内导体棒内的电流反向
D.仅增大交流电的峰值,导体棒有可能发生移动
5.(24-25高二下·山东东营·期末)水平桌面上放置梯形导线框与长直导线,二者彼此绝缘,其俯视图如图所示。线框被导线分成左右面积相等的两部分。在MN导线中通入如图所示电流的瞬间,下列说法正确的是( )
A.线框有向左运动的趋势
B.线框ab、cd边不受安培力作用
C.因为导线两侧线框面积相等,所以线框中无感应电流产生
D.线框中感应电流方向为a→b→c→d→a
6.(24-25高二下·广西桂林·期末)如图所示,置于垂直纸面向里的匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止在垂直纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动,则圆盘可以( )
A.顺时针匀速转动 B.顺时针减速转动 C.逆时针加速转动 D.逆时针减速转动
7.(24-25高二下·江西新余·期末)一种新型合金被发现,只要略微提高温度,这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金,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中间,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.将线圈B向左移动,磁通量大小不变
D.若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流,则A左端是强磁性合金的S极
二、多选题
8.(2023·河北·高考真题)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
9.(25-26高二上·辽宁锦州·期中)如图甲所示,粗糙水平面上固定一长直导线,其左侧放置一个长方形的金属线框(俯视图),现导线中通以如图乙所示的电流,线框始终保持静止状态,规定导线中电流方向向下为正,在时间内,则( )
A.线框中感应电流先逆时针后顺时针 B.线框中感应电流一直沿顺时针方向
C.线框受到的安培力先向右,后向左 D.线框受到的安培力方向始终向左
10.(25-26高二上·浙江·期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同
B.穿过环的磁通量始终是环的一半
C.a、c两个环中都有感应电流
D.从上往下看b中感应电流的方向为顺时针
11.(2022·广东·高考真题)如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
三、实验题
12.(25-26高二上·浙江·期中)小宁使用电流传感器来研究电磁感应现象,如图所示线圈与电流传感器相连,当电流从上向下流过电流传感器为正.将一个条形磁铁从左向右移过线圈上方(开始时磁铁离线圈较远),那么这个实验对应的图可能是__________.
A. B.
C. D.
四、综合题
(25-26高二上·上海松江·期中)楞次定律不仅是感应电流方向遵循的基本规律,也是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
13.小明用如图所示的装置探究楞次定律,螺线管与灵敏电流计构成闭合电路。已知灵敏电流计指针向右偏转时,电流从正接线柱流入电流计。
(1)(多选)当条形磁铁N极朝下且向下靠近螺线管上端时( )
A.电流计指针向右偏转 B.螺线管内部的磁通量减小
C.螺线管内部的感应电流产生的磁场向下 D.磁铁受到向上的磁场力的作用
(2)在如图所示的实验装置中,电键闭合的瞬间,在线圈B中产生的感应电流方向与线圈A中电流方向(俯视) (A:相同 B:相反);电键闭合后,当滑片快速向右移动和将线圈A迅速从B线圈中拔出时相比,灵敏电流计指针偏转方向 (A:相同 B:相反)。
14.某教室墙上有一扇朝南的平开玻璃窗,窗扇由有机玻璃加矩形金属边框构成,如图所示,窗扇一侧由合页固定在绝缘窗框(图中未画出)上,另一侧装有开窗手柄,某同学站在室内面向窗户水平推动开窗手柄,将闭合的窗向外(南)推开(开角小于90°)的过程中,下列说法正确的是( )
A.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量变大
B.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量不变
C.从推窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是逆时针方向
D.从推窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是顺时针方向
15.如图所示,abcd是光滑水平放置的金属框,PQ为导体棒,静止在框架上;一条形磁体绕金属框平面内的轴转过90°。在此过程中,导体棒将向 运动(A:左 B:右),导体棒的运动方向与条形磁体的转动方向 (A:有关 B:无关)。
16.如图,半圆形闭合导线圈OABC下方有垂直纸面向里的匀强磁场,线圈直径AC位于磁场边界所在水平面内。线圈从图示位置绕圆心O点在纸面内顺时针转动一周,在此过程中线圈内的感应电流方向( )
A.先沿OABC,后沿OCBA B.总是沿OCBA
C.先沿OCBA,后沿OABC D.总是沿OABC
17.为防止电梯意外坠落造成乘客受伤,在电梯轿厢上安装永久磁铁,并壁上铺设线圈,当电梯坠落至图中磁铁所在位置时,下列说法正确的是( )
A.闭合线圈A、B中产生的感应电流方向相反
B.闭合线圈A、B对磁铁的作用力均向下
C.闭合线圈A、B均有扩张趋势
D.电梯坠落过程中重力势能转化成线圈中的电能
一、单选题
1.如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在到的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
2.如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a( )
A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
3.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )
A.均匀增大
B.先增大,后减小
C.逐渐增大,趋于不变
D.先增大,再减小,最后不变
4.如图所示,光滑固定导轨MN、PQ水平放置,两根导体棒a、b平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.导体棒a、b将互相靠拢 B.导体棒a、b将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g
5.abcd是放置在水平面内的矩形线框,O为线框的几何中心,MN是线框的对称轴。在线框两侧对称的位置固定有两根长直导线P、Q,两导线均与ab边平行,俯视图如图所示。两导线中通有大小相等、方向相反的电流,电流的大小随时间逐渐增大。则( )
A.穿过线框的磁通量始终为0
B.线框中不会产生感应电流
C.O点磁感应强度方向水平向右
D.感生电场的方向俯视逆时针
二、多选题
6.如图所示,在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab。在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )
A.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动
B.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动
C.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动
D.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动
7.如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时
A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势
B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势
C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流
8.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈
9.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下:将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘,使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C.磁铁与感应电流之间的作用力,会使铝盘减速
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与实心铝盘相同
10.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路.当PQ在外力作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速 B.向左加速
C.向右减速 D.向左减速
11.如图,矩形金属线框ACDE静止在绝缘水平面内,MON所围左上方区域有垂直于平面向外的匀强磁场,ON与OM垂直,NOF为线框的对称轴。现用外力作用在线框上,使线框沿ON方向向前匀速平移,ED始终与OM平行,从A点进磁场至E点进磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A.感应电流沿ACDEA方向 B.AE边不受安培力
C.线框受到的安培力大小恒定 D.线框受到的安培力方向不断变化
12.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,磁场分界线恰好经过线圈的位置处,且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为v,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈,下列说法正确的是( )
A.此时刻线圈中的感应电动势大小
B.若减小永磁铁相对线圈上升的速度v,则线圈中感应电动势增大
C.若永磁铁相对线圈下降,则线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D.若永磁铁相对线圈左右振动,则线圈中也能产生感应电流
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专题12楞次定律
一、单选题
1.(2025·江西·高考真题)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为( )
A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
【答案】A
【详解】由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小,根据右手定则可知,CS线圈产生的磁场下端为N极,上端为S极,则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针;同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时,情况与前一阶段等效,即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。
故选A。
2.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流( )
A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
【答案】B
【详解】当钢制线圈与电容器组连通时,钢制线圈中产生迅速增大的电流,线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律,可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化,铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD错误,B正确。
故选B。
3.(25-26高二上·江苏·期中)如图所示,水平绝缘的桌面上放置一个金属环,现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方,在此过程中( )
A.圆环一定向右运动
B.圆环受到的摩擦力方向不变
C.圆环对桌面的压力一直增大
D.圆环对桌面的压力先减小后增大
【答案】B
【详解】A.当磁铁向右运动时,线圈中的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈有向下和向右的趋势,但不知道圆环受到水平面的摩擦力大小,所以金属环不一定运动,故A错误;
BCD.当磁铁向右运动靠近环时,线圈中的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈有向下和向右的趋势,安培力合力斜向右下方;而磁铁远离线框时,线圈有向右和向上的运动趋势,同时运动趋势向右,安培力合力斜向右上方,可知环有向右运动的趋势,可能向右运动,受到的摩擦力的方向一定始终向左,方向不变,同时环对桌面的压力先增大后减小,故B正确,CD错误。
故选B。
4.(2025·宁夏吴忠·一模)不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c,且a与c也在同一水平面内,圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正),导体框b的左端放置一金属棒MN,金属棒处于垂直纸面向下的匀强磁场中,已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内导体棒始终未滑动,则( )
A.0~t1时间内,导体棒受到向左的安培力
B.t1时刻,导体棒受到向右的摩擦力最大
C.t1~t2时间内与t2~t3时间内导体棒内的电流反向
D.仅增大交流电的峰值,导体棒有可能发生移动
【答案】D
【详解】A.由楞次定律可知,在0~t1时间内,通过导体棒的电流从N到M,由左手定则可知,安培力水平向右,故A错误;
B.t1时刻,电流的变化率为零,a线圈中无感应电流,导体棒不受安培力,这一刻也没有摩擦力,故B错误;
C.由楞次定律可以判断,t1~t2时间导体棒内的感应电流由N向M,t2~t3时间内导体棒内的感应电流也是由N向M,所以两时间段内电流同向,故C错误;
D.增大交流电的峰值,线圈a中的磁通量变化率增大,导体棒中的感应电流会变大,导体棒受到的安培力增大,导体棒有可能移动,故D正确。
故选D。
5.(24-25高二下·山东东营·期末)水平桌面上放置梯形导线框与长直导线,二者彼此绝缘,其俯视图如图所示。线框被导线分成左右面积相等的两部分。在MN导线中通入如图所示电流的瞬间,下列说法正确的是( )
A.线框有向左运动的趋势
B.线框ab、cd边不受安培力作用
C.因为导线两侧线框面积相等,所以线框中无感应电流产生
D.线框中感应电流方向为a→b→c→d→a
【答案】D
【详解】CD.在MN导线中通入如图所示电流的瞬间,直导线左侧磁场向外,右侧向里;因越靠近直导线的位置磁场越强,而两边线圈面积相等,则穿过左侧的向外的磁通量大于右侧向里的磁通量,可知穿过整个线圈的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,线圈中产生感应电流为a→b→c→d→a,选项D正确,C错误;
AB.根据左手定则可知,左右两侧线圈均受向右的安培力,即线圈有向右运动的趋势,选项AB错误。
故选D。
6.(24-25高二下·广西桂林·期末)如图所示,置于垂直纸面向里的匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止在垂直纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动,则圆盘可以( )
A.顺时针匀速转动 B.顺时针减速转动 C.逆时针加速转动 D.逆时针减速转动
【答案】D
【详解】A.当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A中产生恒定的电流,那么线圈B的磁通量不变,则ab棒没有感应电流,则将不会运动,故A错误;
B.由右手定则可知,圆盘顺时针减速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由b→a,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,故B错误;
C.由右手定则可知,圆盘逆时针加速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由b→a,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,故C错误;
D.由右手定则可知,圆盘逆时针减速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由a→b,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动,故D正确。
故选D。
7.(24-25高二下·江西新余·期末)一种新型合金被发现,只要略微提高温度,这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金,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中间,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.将线圈B向左移动,磁通量大小不变
D.若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流,则A左端是强磁性合金的S极
【答案】D
【详解】A.穿过线圈B的磁感线从无变有,磁通量增加,故A错误;
B.合金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,加热使得磁通量变大,由楞次定律可知,B线圈一定有扩张的趋势,故B错误;
C.由题意可得,初始线圈在合金中间,向左移动,磁通量变小,故C错误;
D.对A进行加热,A磁性增强。根据右手螺旋定则和楞次定律可知,若从右向左看B中产生顺时针方向的电流,感应电流产生的磁场向左,则B中原磁场方向向右,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S极,故D正确。
故选D。
二、多选题
8.(2023·河北·高考真题)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
【详解】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。
9.(25-26高二上·辽宁锦州·期中)如图甲所示,粗糙水平面上固定一长直导线,其左侧放置一个长方形的金属线框(俯视图),现导线中通以如图乙所示的电流,线框始终保持静止状态,规定导线中电流方向向下为正,在时间内,则( )
A.线框中感应电流先逆时针后顺时针 B.线框中感应电流一直沿顺时针方向
C.线框受到的安培力先向右,后向左 D.线框受到的安培力方向始终向左
【答案】BC
【详解】AB.在0~t0时间内,电流方向向下减小,根据安培定则,线框所在处的磁场方向垂直纸面向里减小,根据楞次定律,线框中感应电流的方向为顺时针;同理在t0~2t0时间内,电流方向向上增加,根据安培定则,线框所在处的磁场方向垂直纸面向外增加,感应电流的方向还是顺时针方向,故A错误,B正确;
CD.线框上下两边受到的安培力等大反向,ab边受到的安培力小于cd边受到的安培力,所以线框受到的安培力大小可以根据cd边受到的安培力情况进行分析。根据左手定则,线框受到的安培力先向右,后向左,故C正确,D错误。
故选BC。
10.(25-26高二上·浙江·期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同
B.穿过环的磁通量始终是环的一半
C.a、c两个环中都有感应电流
D.从上往下看b中感应电流的方向为顺时针
【答案】AD
【详解】A.线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同,故A正确;
B.由于向左和向右穿过c环的磁感线条数相等,完全抵消,因此c环总的磁通量为零,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,线圈中电流将发生改变,产生的磁场随之改变,穿过a环的磁通量会发生改变,因此a环中会产生感应电流;而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等,完全抵消,总的磁通量为零,不发生变化,因此c环中没有感应电流产生,故C错误;
D.根据安培定则可知,穿过b环的磁场方向向上,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,线圈中电流变大,穿过b环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向下,结合安培定则可知,b环中感应电流的方向为顺时针(从上往下看),故D正确。
故选AD。
11.(2022·广东·高考真题)如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
【答案】AC
【详解】A.依题意,M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同,根据右手螺旋定则可知,通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,故A正确;
B.根据右手螺旋定则,线圈在P点时,磁感线穿进与穿出在线圈中对称,磁通量为零;在向N点平移过程中,磁感线穿进与穿出线圈不再对称,线圈的磁通量会发生变化,故B错误;
C.根据右手螺旋定则,线圈从P点竖直向上运动过程中,磁感线穿进与穿出线圈对称,线圈的磁通量始终为零,没有发生变化,线圈无感应电流,故C正确;
D.线圈从P点到M点与从P点到N点,线圈的磁通量变化量相同,依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长,根据法拉第电磁感应定律,则两次的感应电动势不相等,故D错误。
故选AC。
三、实验题
12.(25-26高二上·浙江·期中)小宁使用电流传感器来研究电磁感应现象,如图所示线圈与电流传感器相连,当电流从上向下流过电流传感器为正.将一个条形磁铁从左向右移过线圈上方(开始时磁铁离线圈较远),那么这个实验对应的图可能是__________.
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】条形磁铁从左向右移过线圈上方,且磁铁的N 极朝下、S 极朝上。
磁铁向右靠近线圈时,线圈处的磁场方向向下(N 极朝下),且磁通量增大。根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量增大,因此感应电流的磁场方向向上。由右手螺旋定则(线圈磁场向上),线圈中感应电流方向为从上向下(电流传感器规定 “从上向下为正”),因此电流为正。
磁铁向右远离线圈时,线圈处的磁场方向仍向下,但磁通量减小。根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量减小,因此感应电流的磁场方向向下。由右手螺旋定则(线圈磁场向下),线圈中感应电流方向为从下向上(与传感器规定的正方向相反),因此电流为负。
磁铁靠近 / 远离线圈时,磁通量的变化率先增大后减小(磁铁经过线圈正上方时变化率最大),因此感应电流的大小会先增大到峰值,再减小。
电流先出现正向峰值(磁铁靠近),后出现负向峰值(磁铁远离);电流峰值后逐渐衰减至 0(磁铁远离线圈后,磁通量变化率趋近于 0)。
故选B。
四、综合题
(25-26高二上·上海松江·期中)楞次定律不仅是感应电流方向遵循的基本规律,也是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
13.小明用如图所示的装置探究楞次定律,螺线管与灵敏电流计构成闭合电路。已知灵敏电流计指针向右偏转时,电流从正接线柱流入电流计。
(1)(多选)当条形磁铁N极朝下且向下靠近螺线管上端时( )
A.电流计指针向右偏转 B.螺线管内部的磁通量减小
C.螺线管内部的感应电流产生的磁场向下 D.磁铁受到向上的磁场力的作用
(2)在如图所示的实验装置中,电键闭合的瞬间,在线圈B中产生的感应电流方向与线圈A中电流方向(俯视) (A:相同 B:相反);电键闭合后,当滑片快速向右移动和将线圈A迅速从B线圈中拔出时相比,灵敏电流计指针偏转方向 (A:相同 B:相反)。
14.某教室墙上有一扇朝南的平开玻璃窗,窗扇由有机玻璃加矩形金属边框构成,如图所示,窗扇一侧由合页固定在绝缘窗框(图中未画出)上,另一侧装有开窗手柄,某同学站在室内面向窗户水平推动开窗手柄,将闭合的窗向外(南)推开(开角小于90°)的过程中,下列说法正确的是( )
A.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量变大
B.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量不变
C.从推窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是逆时针方向
D.从推窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是顺时针方向
15.如图所示,abcd是光滑水平放置的金属框,PQ为导体棒,静止在框架上;一条形磁体绕金属框平面内的轴转过90°。在此过程中,导体棒将向 运动(A:左 B:右),导体棒的运动方向与条形磁体的转动方向 (A:有关 B:无关)。
16.如图,半圆形闭合导线圈OABC下方有垂直纸面向里的匀强磁场,线圈直径AC位于磁场边界所在水平面内。线圈从图示位置绕圆心O点在纸面内顺时针转动一周,在此过程中线圈内的感应电流方向( )
A.先沿OABC,后沿OCBA B.总是沿OCBA
C.先沿OCBA,后沿OABC D.总是沿OABC
17.为防止电梯意外坠落造成乘客受伤,在电梯轿厢上安装永久磁铁,并壁上铺设线圈,当电梯坠落至图中磁铁所在位置时,下列说法正确的是( )
A.闭合线圈A、B中产生的感应电流方向相反
B.闭合线圈A、B对磁铁的作用力均向下
C.闭合线圈A、B均有扩张趋势
D.电梯坠落过程中重力势能转化成线圈中的电能
【答案】13.AD B B 14.C 15. A A 16.A 17.A
【解析】13.(1)[1] A.根据楞次定律可知,螺线管中电流方向从上往下,从正接线柱流入电流计,则电流计指针向右偏转,故A正确;
B.磁体向下靠近螺线管上端时,螺线管内部的磁通量增加,故B错误;
C.磁体向下靠近螺线管上端时,根据“增反减同”的结论判断,螺线管内部的感应电流产生的磁场向上,故C错误;
D.根据“来拒去留”的结论判断,磁铁受到向上的磁场力的作用,故D正确。
故选AD。
(2)[2]电键闭合的瞬间,线圈A中电流增大,磁场增强,磁通量增大,由楞次定律可知在线圈B中产生的感应电流方向与线圈A中电流方向(俯视)相反;
故选B。
[3]电键闭合后,当滑片快速向右移动,电流变大,磁通量增大和将线圈A迅速从B线圈中拔出时磁通量减小相比,灵敏电流计指针偏转方向相反。
故选B
14.地磁场由南向北,将闭合的窗向外(南)推开(开角小于)的过程中,穿过窗框的磁通量逐渐减小,根据楞次定律,穿过窗框的磁通量减小时,从推窗者的角度看,窗扇金属边框中产生的感应电流的方向为逆时针。
故选C。
15.[1]由题意知,开始时,条形磁铁在闭合回路所在平面内的磁通量为零。当条形磁体绕金属框平面内的轴转过的过程中,穿过闭合回路所在平面内的磁通量增大,由楞次定律知,为阻碍磁通量增大,则导体棒将向左运动,使回路所围面积减小。
故选A。
[2]当条形磁铁的转动平面不在闭合回路所在平面时,穿过闭合回路所在平面内的磁通量均增大,导体棒均向左运动。若条形磁铁的转动平面在闭合回路所在平面时,穿过闭合回路所在平面内的磁通量不变,则导体棒静止不动。
故选A。
16.根据题意可知,穿过线圈的磁通量先增大后减小,由楞次定律可知,感应磁场的方向先垂直纸面向外后垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流的方向先沿,后沿。
故选A。
17.AB.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知A与B中感应电流方向相反,但闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,对电梯的作用力方向相同,均向上,故A正确,B错误;
C.闭合线圈A中向上的磁场减弱,B中向上的磁场增强,根据楞次定律可知,线圈B有收缩的趋势,A有扩张的趋势,故C错误;
D.电梯坠落过程中重力势能转化成线圈中的电能和电梯的动能,故D错误。
故选A。
一、单选题
1.如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在到的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.电流先正向减小,电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向里,且逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同也是向里,再根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针方向,合力方向与线框左边所受力方向都向左;然后电流反向增大,在此过程,电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,再根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针方向,合力方向与线框左边所受力方向都向右,故A正确;
BD.电流反向减小,电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向外,且逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同也是向外,再根据安培定则可知,感应电流方向为逆时针方向,故B、D错误;
C.由A项分析和图可知,线框受到的安培力水平向左不变,不符合题安培力的合力先水平向左、后水平向右,故C错误。
故选A。
2.如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a( )
A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
【答案】B
【详解】试题分析:本题中是由于a的转动而形成了感应电流,而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化,才使b中产生了感应电流;因此本题应采用逆向思维法分析判断.
当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时,相当于顺时针方向电流,并且在增大,根据右手螺旋定则,其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场,其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场,并且磁场的磁感应强度在增大,金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多,向里的是全部,向外的是部分)而且增大,根据楞次定律,b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外,磁场对电流的作用力向外,所以b中产生逆时针方向的感应电流,所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转,b中产生顺时针方向的感应电流A错误B正确;当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,但具有扩张趋势;当逆时针减速旋转时,b中产生逆时针方向的感应电流,但具有收缩趋势,CD错误
【点睛】本题的每一选项都有两个判断,有的同学习惯用否定之否定法,如A错误,就理所当然的认为B和C都正确,因为二者相反:顺时针减速旋转和逆时针加速旋转,但本题是单选题,甚至陷入矛盾.他们忽略了本题有两个判断,一个是电流方向,另一个是收缩趋势还是扩张趋势.如果只有一个判断,如b中产生的感应电流的方向,可用此法.所以解题经验不能做定律或定理用
3.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )
A.均匀增大
B.先增大,后减小
C.逐渐增大,趋于不变
D.先增大,再减小,最后不变
【答案】C
【详解】条形磁铁在下落过程中受重力和铜环的阻力作用,开始时,由于速率为零,对铜环组成的圆筒没有磁通变化,因此无感应电流,无安培力作用,即条形磁铁只受重力作用,向下加速运动,随着速率的增大,感应电流增大,安培力增大,条形磁铁所受铜环的阻力增大,因此条形磁铁将做加速度逐渐减小的加速运动,又因为竖直圆筒很长,因此,加速度将趋于零,所以条形磁铁在圆筒中的运动速率先逐渐增大,最终趋于不变,故选项C正确.
4.如图所示,光滑固定导轨MN、PQ水平放置,两根导体棒a、b平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.导体棒a、b将互相靠拢 B.导体棒a、b将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g
【答案】A
【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,分析导体的运动情况.
【详解】AB、当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知,P、Q将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用,故A正确,B错误;
CD、由于磁铁受到向上的磁场力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故CD错误。
【点评】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向,抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键.
5.abcd是放置在水平面内的矩形线框,O为线框的几何中心,MN是线框的对称轴。在线框两侧对称的位置固定有两根长直导线P、Q,两导线均与ab边平行,俯视图如图所示。两导线中通有大小相等、方向相反的电流,电流的大小随时间逐渐增大。则( )
A.穿过线框的磁通量始终为0
B.线框中不会产生感应电流
C.O点磁感应强度方向水平向右
D.感生电场的方向俯视逆时针
【答案】D
【分析】根据右手螺旋定则来判定两通电导线在线圈处的磁场方向,再结合矢量的合成法则,及感应电流产生条件,与楞次定律来判定感应电流方向。
【详解】AD、根据右手螺旋定则,可知,直导线P与Q在线圈内部的磁场方向均是竖直向下,因此随着电流的大小随时间逐渐增大,竖直向下穿过线框的磁通量也增大,再根据楞次定律,那么感生电场的方向俯视逆时针,故A错误,D正确;
B、由上分析可知,穿过线框的磁通量变化,则线框中会产生感应电流,故B错误;
C、由上分析,结合矢量的叠加法则,可知,O点磁感应强度方向应该是垂直纸面向里,并不是水平向右,故C错误;
【点评】考查直导线周围的磁场分布,掌握右手螺旋定则与楞次定律的内容,理解感应电流产生的条件,注意磁感应强度是矢量,也满足矢量的合成法则。
二、多选题
6.如图所示,在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab。在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )
A.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动
B.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动
C.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动
D.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动
【答案】BD
【详解】A.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,根据楞次定律可知ab杆中电流为从a到b,根据左手定则可知,ab杆受到的安培力方向向左,所以杆ab将向左移动,故A项错误;
B.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,根据楞次定律可知ab杆中电流为从b到a,根据左手定则可知,ab杆受到的安培力方向向右,所以杆ab将向右移动,故B项正确;
C.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,根据楞次定律可知ab杆中电流为从b到a,根据左手定则可知,ab杆受到的安培力方向向左,所以杆ab将向左移动,故C项错误;
D.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,根据楞次定律可知ab杆中电流为从a到b,根据左手定则可知,ab杆受到的安培力方向向右,所以杆ab将向右移动,故D项正确。
故选BD。
7.如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时
A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势
B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势
C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流
【答案】AD
【详解】A.据题意,在t1~t2时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流,该电流激发出增加的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势,故A正确;
BC.在t2~t3时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生稳定电流,该电流激发出稳定磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,故BC错误;
D.在t3~t4时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,故圆环内产生顺时针方向电流,故D正确。
故选AD。
8.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图形,判断下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈
【答案】AC
【详解】若线圈闭合,进入磁场时,由于产生感应电流,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,故A正确;若线圈不闭合,进入磁场时,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,故B错误;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,故C正确。
9.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下:将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘,使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C.磁铁与感应电流之间的作用力,会使铝盘减速
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与实心铝盘相同
【答案】AC
【分析】依据楞次定律穿过闭合回路的磁通量减小,则感应电流磁场与原磁场方向相同,若穿过闭合回路的磁通量增大,则感应电流磁场与原磁场方向相反;结合感应电流磁场总要阻碍闭合回路磁通量的变化,从而即可判定求解。
【详解】A、由题意可知,因圆形铝盘逆时针方向旋转,那么穿过铝盘甲区域的磁通量增大,根据楞次定律,可知,感应电流产生磁场与原来磁场方向相反,即垂直铝盘向外的磁场,故A正确;
B、同理,因圆形铝盘逆时针方向旋转,那么穿过铝盘乙区域的磁通量减小,根据楞次定律,可知,感应电流产生磁场与原来磁场方向相同,即垂直铝盘向里的磁场,故B错误;
C、依据楞次定律的”近斥远吸“,则有甲区域要靠近磁铁,则相互排斥,而乙区域要远离磁铁,则相互吸引,因此磁铁与感应电流之间的作用力,会使铝盘减速,故C正确;
D、若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,这样会导致涡流磁场减弱,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘的,故D错误;
【点评】考查楞次定律的应用,掌握楞次定律的”增反减同“、”近斥远吸“的内涵,理解涡流的概念。
10.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路.当PQ在外力作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速 B.向左加速
C.向右减速 D.向左减速
【答案】BC
【详解】MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,导线ab在MN处的磁场垂直于纸面向里MN中的感应电流由→NL1中感应电流的磁场方向向上,
若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小PQ向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大PQ向左加速运动,故B、C正确。
故选BC
11.如图,矩形金属线框ACDE静止在绝缘水平面内,MON所围左上方区域有垂直于平面向外的匀强磁场,ON与OM垂直,NOF为线框的对称轴。现用外力作用在线框上,使线框沿ON方向向前匀速平移,ED始终与OM平行,从A点进磁场至E点进磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A.感应电流沿ACDEA方向 B.AE边不受安培力
C.线框受到的安培力大小恒定 D.线框受到的安培力方向不断变化
【答案】AD
【详解】A.从A点进磁场,线框磁通量向外增大,根据楞次定律可知,感应电流沿ACDEA方向,故A正确;
B.电流和磁场垂直,根据可知AE边受安培力,故B错误;
C.线框在磁场中的有效长度不断变大,根据可知线框受到的安培力不断增大,故C错误;
D.线框受到的安培力与有效长度垂直,由于有效长度不断变化,根据左手定则,线框受到的安培力方向不断变化,故D正确。
故选AD。
12.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,磁场分界线恰好经过线圈的位置处,且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为v,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈,下列说法正确的是( )
A.此时刻线圈中的感应电动势大小
B.若减小永磁铁相对线圈上升的速度v,则线圈中感应电动势增大
C.若永磁铁相对线圈下降,则线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D.若永磁铁相对线圈左右振动,则线圈中也能产生感应电流
【答案】AC
【详解】A.根据题意可知,线圈上下两边均切割磁感线,故此时刻线圈中的感应电动势大小,故A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越慢,磁通量变化越慢,线圈中产生的感应电动势越小,故B错误;
C.永磁铁相对线圈下降时,根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向,故C正确;
D.永磁铁相对线圈左右振动时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中不能产生感应电动势和感应电流,故D错误。
故选AC。
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