内容正文:
课时跟踪练47 电磁感应现象 楞次定律
(1—6题,每题5分)
1.(2026)如图所示,若套在条形磁体上的弹性金属线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )
A.有顺时针方向的感应电流
B.有逆时针方向的感应电流
C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流
D.无感应电流
解析:穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分,合磁通量是向上的。当线圈突然缩小时合磁通量增加,原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律和安培定则判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确。
答案:A
2.如图所示,质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁体贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况,以下判断正确的是( )
A.FN先大于mg,后小于mg
B.FN一直大于mg
C.Ff先向左,后向右
D.线圈中的电流方向始终不变
解析:根据“来拒去留”的原理,磁体靠近线圈时受到斜向上的斥力,由牛顿第三定律知,线圈受到斜向下的斥力,故它受到的支持力FN大于重力mg;磁体远离线圈时受到斜向下的引力作用,线圈受到斜向上的引力,支持力FN小于重力mg,故A正确,B错误;整个过程磁体对线圈的作用力都有向右的分量,即线圈有向右运动的趋势,摩擦力的方向始终向左,C错误;由于线圈中的磁通量先变大后变小,方向不变,故线圈中的电流方向发生变化,D错误。
答案:A
3.(2026)圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管,二者轴线重合,螺线管与电源和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中将产生俯视为顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力将增大
解析:当滑片P向下移动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,通过线圈b的电流增大,从而判断出穿过线圈a的磁通量增加,方向向下,根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针,故A、B错误;再根据楞次定律推论“增缩减扩”判断出线圈a应有收缩的趋势,故C错误;根据“增离减靠”可知,线圈a对水平桌面的压力将增大,故D正确。
答案:D
4.(多选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
解析:若A带正电,顺时针转动产生顺时针方向的电流,A内磁场方向垂直于纸面向里,当转速增大时,穿过B的磁通量增加,B中产生感应电流,根据楞次定律(增反减同)可知,B中产生逆时针方向的感应电流,A错误,B正确;若A带负电,顺时针转动产生逆时针方向的电流,A内磁场方向垂直于纸面向外,当转速减小时,穿过B的磁通量减少,B中产生感应电流,根据楞次定律(增反减同)可知,B中产生逆时针方向的感应电流,C正确,D错误。
答案:BC
5.(2026)如图所示,老师上课做演示实验时,用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环,当手持磁体使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中,下列说法正确的是( )
A.铝环起先向右摆动
B.铝环有扩张的趋势
C.铝环对磁体的作用力对磁体做正功
D.从左向右看,铝环中有顺时针方向的电流
解析:手持磁体使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中,穿过铝环的磁通量向右增加,根据楞次定律和安培定则可知,从左向右看,铝环中有逆时针方向的电流,故D错误;根据楞次定律推论“来拒去留”可知,铝环与磁体之间有排斥力,则铝环起先向右摆动,铝环对磁体的作用力对磁体做负功,故A正确,C错误;穿过铝环的磁通量增加,根据楞次定律推论“增缩减扩”可知,铝环有收缩的趋势,故B错误。
答案:A
6.(2026)一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内,如图甲所示,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示(以水平向右为电流的正方向),则在0~t2时间内,下列说法正确的是( )
A.闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流
B.穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小
C.闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势
D.闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上
解析:由楞次定律可以判断在0~t2时间内,闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流,故A正确;长直导线中的电流先减小后增大,所以穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大,故B错误;穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大,由楞次定律知闭合金属环先有扩张的趋势后有收缩的趋势,故C错误;由楞次定律和左手定则判断闭合金属环所受安培力的合力方向先向上后向下,故D错误。
答案:A
(7—11题,每题6分)
7.置于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水平光滑导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒ab,静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
解析:当圆盘顺时针加速转动时,根据右手定则可知圆盘中产生的感应电流方向为由圆心指向盘边缘,在线圈A中的磁场方向为向下,且磁场在增强,在线圈B中产生的感应电流通过金属棒的方向为由a指向b,根据左手定则可知,ab棒受到向左的安培力,故ab棒将向左运动;同理可知,圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动;圆盘顺时针匀速转动时,ab棒不受力,静止不动;圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动,故C正确,A、B、D错误。
答案:C
8.(多选)如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁),线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,B中产生与图示方向相同的感应电流
B.闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流
C.断开开关S时,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间
D.断开开关S时,弹簧K立即将衔铁D拉起
解析:由题意可知,闭合开关S时,线圈A中产生磁场,穿过线圈B的磁通量要增加,根据楞次定律及右手螺旋定则可知,B中产生与题图方向相反的感应电流,故A错误,B正确;断开开关S时,线圈A中电流减小,铁芯中磁场减小,由楞次定律及右手螺旋定则可知,线圈B中产生与题图方向相同的感应电流,减缓磁场减小的趋势,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间,故C正确,D错误。
答案:BC
9.如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左、右两侧,保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向左滑动时,两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是( )
A.感应电流为顺时针方向,两棒相互靠近
B.感应电流为顺时针方向,两棒相互远离
C.感应电流为逆时针方向,两棒相互靠近
D.感应电流为逆时针方向,两棒相互远离
解析:当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路的电流变大,螺线管的磁场增强,方向向下;由于螺线管处于两棒中间,所以穿过两棒所围成的面积的磁通量变大,由楞次定律推论“增反减同”可得,回路abdc产生逆时针方向的感应电流;最后根据左手定则可确定安培力的方向:ab棒处于向上的磁场中,且电流方向由a→b,则其所受安培力方向向左,cd棒处于向上的磁场中,且电流方向由d→c,则其所受安培力方向向右,两棒相互远离,故选项D正确,A、B、C错误。
答案:D
10.(多选)(2026)如图所示,两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间,导轨两端a、b断开,金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.电磁铁两磁极之间的磁场方向向下
B.若给金属杆向左的初速度,则a点电势高于b点电势
C.若a、b间接导线,向下移动滑片P,则金属杆向左运动
D.若a、b间接直流电源,a接正极、b接负极,则金属杆向左运动
解析:闭合开关S,根据右手螺旋定则可知,电磁铁两磁极之间的磁场方向向下,A正确;根据右手定则可知,若给金属杆向左的初速度,则a点电势低于b点电势,B错误;若a、b间接导线,向下移动滑片P,则螺线管中的电流变大,磁场增强,由于穿过闭合回路的磁通量增加,由楞次定律可知,金属杆向左运动,C正确;若a、b间接直流电源,a接正极、b接负极,由左手定则可知,金属杆向右运动,D错误。
答案:AC
11.(多选)城市施工时,为了避免挖到铺设在地下的电线,需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线,导线中通过电流,现用一闭合的检测线圈来检测,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )
A.若线圈静止在导线正上方,当导线中通过正弦交流电时,线圈中会产生感应电流
B.若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,检测线圈受到的安培力与运动方向相反
C.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针,然后先顺时针后逆时针
D.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,检测线圈所受的安培力在水平方向的分量一直向北
解析:若线圈静止在导线正上方,当导线中通过正弦交流电时,由对称性可知,通过线圈的磁通量为零,变化量为零,感应电流为零,故A错误;若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,由对称性可知,通过线圈的磁通量为零,变化量为零,感应电流为零,安培力为零,故B错误;根据通电直导线周围的磁感线分布特点,检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中,穿过线圈的磁场有向下的分量,且磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向(俯视)先逆时针后顺时针;当检测线圈逐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向(俯视)先顺时针后逆时针,故C正确;由楞次定律的推论“来拒去留”可知,检测线圈受到的安培力在水平方向的分量一直向北,故D正确。
答案:CD
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课时跟踪练47 电磁感应现象 楞次定律
(1—6题,每题5分)
1.(2026)如图所示,若套在条形磁体上的弹性金属线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )
A.有顺时针方向的感应电流
B.有逆时针方向的感应电流
C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流
D.无感应电流
2.如图所示,质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁体贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况,以下判断正确的是( )
A.FN先大于mg,后小于mg
B.FN一直大于mg
C.Ff先向左,后向右
D.线圈中的电流方向始终不变
3.(2026)圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管,二者轴线重合,螺线管与电源和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中将产生俯视为顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力将增大
4.(多选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
5.(2026)如图所示,老师上课做演示实验时,用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环,当手持磁体使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中,下列说法正确的是( )
A.铝环起先向右摆动
B.铝环有扩张的趋势
C.铝环对磁体的作用力对磁体做正功
D.从左向右看,铝环中有顺时针方向的电流
6.(2026)一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内,如图甲所示,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示(以水平向右为电流的正方向),则在0~t2时间内,下列说法正确的是( )
A.闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流
B.穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小
C.闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势
D.闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上
(7—11题,每题6分)
7.置于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水平光滑导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒ab,静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
8.(多选)如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁),线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,B中产生与图示方向相同的感应电流
B.闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流
C.断开开关S时,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间
D.断开开关S时,弹簧K立即将衔铁D拉起
9.如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左、右两侧,保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向左滑动时,两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是( )
A.感应电流为顺时针方向,两棒相互靠近
B.感应电流为顺时针方向,两棒相互远离
C.感应电流为逆时针方向,两棒相互靠近
D.感应电流为逆时针方向,两棒相互远离
10.(多选)(2026)如图所示,两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间,导轨两端a、b断开,金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.电磁铁两磁极之间的磁场方向向下
B.若给金属杆向左的初速度,则a点电势高于b点电势
C.若a、b间接导线,向下移动滑片P,则金属杆向左运动
D.若a、b间接直流电源,a接正极、b接负极,则金属杆向左运动
11.(多选)城市施工时,为了避免挖到铺设在地下的电线,需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线,导线中通过电流,现用一闭合的检测线圈来检测,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )
A.若线圈静止在导线正上方,当导线中通过正弦交流电时,线圈中会产生感应电流
B.若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,检测线圈受到的安培力与运动方向相反
C.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针,然后先顺时针后逆时针
D.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,检测线圈所受的安培力在水平方向的分量一直向北
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