内容正文:
三0022
假期必刷23电磁感应现象
素养解读
1.理解“谁”阻碍“谁”及阻碍方式,理解“增反
减同”“来拒去留”“增缩减扩”.会用“四步
法”判断感应电流的方向。
2.楞次定律推论:(1)阻碍相对运动.(2)使回
路面积有扩大或缩小的趋势.(3)阻碍原电
流的变化
素养训练
1.闭合线框abcd,自某高度自
由下落时穿过一个有界的匀
X--
强磁场,当它经过如图所示
的三个位置时,感应电流的方向是(
A.经过I时,a >d->c->b >a
B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流
D.经过Ⅲ时,a→b→c>d→a
2.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处在垂直纸面向里的匀
强磁场中,线圈b位于右侧无磁场区域,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
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
高二物理
楞次定律
绳锯木断,水滴石穿。
完成日期:
夕
3.(多选)如图所示,在水平面
上有一固定的导轨,导轨为
U形金属框架,框架上放置一金属杆ab,不
计摩擦,在竖直方向上有匀强磁场,则
(
A.若磁场方向竖直向上并增强时,杆ab将
向右移动
B.若磁场方向竖直向上并减弱时,杆ab将
向右移动
C.若磁场方向竖直向下并增强时,杆ab将
向右移动
D.若磁场方向竖直向下并减弱时,杆ab将
向右移动
4.(多选)如图所示,水平放置的
绝缘桌面上有一个金属圆环,
在圆心的正上方一定高度处有
一个竖直的条形磁体.把条形磁体水平向右
移动时,金属圆环始终保持静止.下列说法
正确的是
(
A.金属圆环相对桌面有向右的运动趋势
B.金属圆环对桌面的压力小于其自身重力
C.金属圆环有扩张的趋势
D.金属圆环受到水平向右的摩擦力
5.如图所示,一条形磁体从高h
处自由下落,中途穿过一个固
定的空心线圈,开关S断开
时,由开始下落至落地用时
t1,落地时速度为v1;S闭合
时,由开始下落至落地用时t2,落地时速度
为2.则它们的大小关系正确的是()
A.t1>t2,v1>v2
B.t1=t2,w1=2
C.t1<t2,U1<v2
D.t1<t2,w1>v2
人空快乐慨期
6.(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做
切割磁感线运动,如图所示,能正确表示磁
感应强度B的方向、导体运动速度方向与
产生的感应电流方向间关系的是
B
⊙
X X0XB
····X×××
B
D
7.如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁
芯上,下列说法正确的是
a①
电流表
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向
由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁
场方向向左
8.(多选)如图所示,在匀强
磁场中放有平行铜导轨,
它与大导线圈M相连接,
要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电
流,则放在导轨上的金属棒αb的运动情况
可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割
磁感线速度越大,感应电流越大)
(
)
A.向右匀速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向右加速运动
9.(多选)如图,圆环形导体线
圈a平放在水平桌面上,在a
的正上方固定一竖直螺线管
b,二者轴线重合,螺线管b
与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电
路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下
列表述正确的是
)
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的
感应电流
B.线圈a对水平桌面的压力F、将增大
C.穿过线圈a的磁通量减小
D.线圈a有收缩的趋势
46
000=
10.如图所示是“探究影响感应电流方向的因
素”的实验装置。
00
(1)将图中所缺导线补充完整,
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的
指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A
线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将
(选填“向左偏”或“向右偏”),A
线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅
速向左移动时,电流计指针将
(选
填“向左偏”或“向右偏”).
(3)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提
供电流的是
(填图中仪器的
字母)
素养培优
11.(创新应用)(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
强磁能
强磁铁的实验,如图所示,此时强磁铁N
极上.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,线圈受斥力飞受快乐假期
确,C错误;由微粒做匀速圆周运动,知静电力和重力大小相
等,得mg=qE,带电微粒在洛伦兹力的作用下做匀速圆周
运动的半径为一阳联立解得。=,D正确.]
4.ABD[油滴a做圆周运动,故重力与电场力平衡,可知带负
电,有g=Eq,
解得q=置,故Λ正确:
根据洛伦兹力提供向心力Bq心=mR,
得R=调解得油滴▣微国周运功的递度大小为。=歌。
E·
故B正确:
设小油滴I的逢度大小为,得3R=2
B 9
2
解得4=3BgR-3gBR
E
周期为T=2r·3R_2E,故C错误:
1
带电油滴“分离前后动量守恒,设分离后小油滴Ⅱ的速度为
,取油滴口分离前醉间的速度方向为正方向,得mv=受
解得=-gBR
E
由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡,分离后
小油滴Ⅱ的速度方向与正方向相反,根据左手定则可知小油
滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动,故D正确.]
5.解析:(1)粒子运动轨迹如图所示.
41
设粒子在磁场中做圆周运动的半
径为r,由几何关系得
01
=R,又9,B=m
rtan 2
r
故B=巴
.0
粒子从O到Q做类平抛运动,设运
动时间为:测。=6令·
2
2mbv
故E=
ag
(2)粒子在磁场中运动的时间
==R
vo votan 2
则粒子从P运动到Q的时间为
=4+4=R。+号
votan 2
答案:1)2mb
mvo
0
gR tan 2
(2)R
votan 2
素养培优
6.解析:(1)小球在磁场中做匀速圆周
运动时,根据洛伦兹力提供向心力
有q0,B=m
,又r=
r
3,解得
=9BI
3m1
(2)小球沿杆向下运动时,受力情况
如图所示,受向左的洛伦兹力F、向
右的弹力F、向下的静电力qE、向上的摩擦力F.当小球做
匀速运动时,水平方向有F、=F=q心,B,
竖直方向,
有gE=F,=F、,
解得E=gB1
10m
00M=
(3)小球从a运动到b的过程中,由动能定理
1
得W。一w=2m听,
又W。=gE1=9BE
10m
所以W,=9B121
10m
45m
则有W也
4
答案:(1)gB☑
(2)gB1
(3)4:9
3m
10m
假期必刷23
素养训练
1.C[线框经过I时,向里的磁通量增加,根据楞次定律知感
应电流磁场方向向外,由安培定则判断感应电流方向为逆时
针,故A错误;线框经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为0,
故B错误,C正确:线框经过Ⅲ时,向里的磁通量减少,根据
楞次定律知感应电流的磁场方向向里,由安培定则判断感应
电流方向为顺时针,故D错误.]
2.A[线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通
量减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针,由于
线图a从磁场中匀速拉出,则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的磁通量向外增大,
同理可得线圈b产生的电流为顺时针.]
3.BD[不管磁场方向竖直向上还是竖直向下,当磁感应强度
增大时,回路中磁通量增大,由楞次定律推论“增缩减扩”知,
杆ab将向左移动,反之,杆ab将向右移动,选项B、D正确.]
4.ABC[当竖直的条形磁体水平向右移动时,穿过金属圆环
内的磁通量减小,由“增缩减扩”可知,圆环面积有扩大的趋
势,根据“来拒去留”可知,磁体与圆环间相互吸引,则圆环对
桌面的压力小于其自身重力,且圆环相对桌面有向右的运动
趋势,圆环受到水平向左的摩擦力,故A、B、C正确,D
错误.
5.D[开关S断开时,线圈中无感应电流,对磁体无阻碍作
用,故磁体自由下落,1=g:当S闭合时,线圈中有感应电
流,对磁体有阻碍作用,故a2<g,且磁体的机械能减小,所
以t,<t2,v1>v,,故D正确.门
6.BC[图A中导体不切割磁感线,导体中无电流,A错误:由
右手定则可判断B、C正确:图D中感应电流方向应垂直纸
面向外,D错误.]
7.B[A.闭合开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场与线圈M
中电流的磁场方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故
A错误:B.闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保
持不变,感应电流为零,电流表的示数为零,故B正确:CD.
断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,
由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右,因此流过电流表
的感应电流方向由b到a,故CD错误.]
8.BC[欲使N产生顺时针方向的感应电流,即感应电流的磁场
垂直于纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺
时针方向逐渐减小的电流,使其在N中的磁场方向向里,且磁
通量在减小,此时应使b向右减速运动:二是M中有逆时针方
向逐渐增大的电流,使其在V中的磁场方向向外,且磁通量在
增大,此时应使ab向左加速运动,故B、C正确.]
9.BD[当滑片P向下滑动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律
可知通过线圈b的电流增大,则b产生的磁场增强,根据安
培定则可知产生磁场的方向向下,从而判断出穿过线圈a的
磁通量向下增大,根据楞次定律可以判断出线圈α中感应电
流方向俯视应为逆时针,故A、C错误;开始时线圈a对桌面
的压力等于线圈α的重力,当滑片P向下滑动时,穿过线圈
a的磁通量增大,故只有线圈a面积减小或远离线圈b时才
能阻碍磁通量的增大,故线圈a有收编和远离b的趋势,故
线圈Q对水平桌面的压力将增大,故B、D正确,]
2
三0022.
10.解析:(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路,将开
关、滑动变阻器、电源、线园A串联组成另一个回路即可,
连接图如图所示」
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一
下,说明穿过B线圈的磁通量增加,电流计指针向右偏,合
上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中时,穿过B线圈的
磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏:A线圈插入B线
圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,线圈A中电流
减小,穿过B线圈的磁通量减少,电流计指针将向左偏.
(3)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是线
圈B.
答案:(1)见解析图(2)向右偏向左偏(3)B
素养培优
11.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.]
假期必刷24
素养训练
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.C[图甲中,断开开关S,瞬间,灯A,突然闪亮,随后逐渐
变暗,说明在电路稳定时通过L,的电流大于通过灯A,的
电流,即A,的电阻值大于L,的电阻值,故A、B错误;图乙
中,开关闭合,最终A。与A,的亮度相同,可知上下两个支
路的电流相同,电阻相同,即变阻器R与L,的电阻值相同,
故C正确:图乙中,闭合,瞬间,由于L,中产生感应电动势
阻碍电流增加,可知L,中电流比变阻器R中电流小,故D
错误.]
3B[由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势E=n一
n总3=n明B.
△t
2 na=xnBa?
2△1
选项B正确,A、C、D
错误.]
4.C[由题意可知,铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝(
=2)线圈串联的闭合回路,穿过回路的磁场有效面积为S=
π,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生的感应电动
势大小为E=n9=n△B:5-2kxr2,故选C]
△t
5.D[金属棒MN垂直于磁场放置,运动速度v与棒垂直,且
v⊥B,即已构成两两相互垂直的关系,MN接入导轨间的有
效长度为1品所以E-u1-景R故
选项D正确.]
6.A[导体棒ab切割磁感线在电路部分的有效长度为d,故
感应电动势为E=Bdv,
19
回路中感庄电流为1長。
根据右手定则,判断电流方向为从b流向a.故导体棒ab所
受的安培力为F=B1d=B。de,方向向左.]
R
7.C[a、b、c,点绕O点逆时针转动时,××"凶b
相当于长为Oa、Ob、O的导体棒转动①
切割磁感线,由右手定则可知,O点电
势最高,由法拉第电磁感应定律有E
=B=d,又n=h=
+
√R+(2R)=5R,则0<U<U=
Ua,则9o>9。>9=9.,C正确.]
8.解析:(1)根据右手定则,电流方向→a,
金属棒在回路中产生的感应电动势为
E=Bl0+lo
2
通过电动机的电流1=E-
R
电动机的输出功率P=UI一Ir,
解得P=0.5W.
(2)金属棒在PQ段两端的电压为
Urg=Bl la+2lw
2
金属棒两端点的电压Uo=Upm十Ua,
Uoo=U.
解得Uo=11V.
答案:(1)电流方向b→a0.5W(2)11V
素养培优
9.D[受电线圈平面磁感应强度向上,由B,均匀增加到B。,
根据楞次定律可得受电线圈中的感应电流为顺时针(从上往
下),即受电线图中的电流为c→山,受电线图作为等效电源,
电源内部电流由低电势流向高电势,即只<中,故A项和B
项错误;根据法拉第电磁感应定律可求得受电线圈的感应电
劻券大小为E=A吧B,一B,四
t2-t1
又因为9<g,则c,d之间电势差为U=-(B,-B)S
t2一t1
故C项错误;仅增加送电线圈中的电流的变化率,穿过受电
线圈的盟增大,所以c,d两瑞的电势差增大,故D项正确】
假期必刷25
素养训练
1,B[导体棒ef有电阻,将ef看成等效电源,则E=Bl,内
阻为,所以U,=R=R平R=故B正确]
2.D[正方形金属线圈从题图所示位置转过90°时,磁通量变
化量为△市=B·名L2=以.
,g=NA中-NB
R
2R,故D
正确.]
3.B[根据法拉第电磁感应定徐可得E=n合曾=会品
d则ab两点间的电压为U=上=,故
R+r
正确.门
4.BD[线框进入磁场后切割磁感线,甲中产生的感应电动势
是乙中感应电动势的一半,设甲线框的电阻为4r,乙线框的
电阻为8r,则有U,=BL·新-子BL
U2=B2La…8-号BL,故U,=U.A错误,B正
确:根据F=ILB、E=BL,得出F=BL”,F。
B2所以F,=F。C辑误D正确.]
8r
3