第十章　電磁感應(yīng)第1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律選擇題(本題共15小題，1～10題為單選，11～15題為多選)1．(2021·北京高三一模)用圖中三套實驗裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，下列選項中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是(　B　)A．甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線方向運動，且保持穿過ABCD中的磁感線條數(shù)不變B．乙圖中，使條形磁鐵勻速穿過線圈C．丙圖中，開關(guān)S閉合后，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動D．丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動[解析]　甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線方向運動，AB不切割磁感線，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，另外也可以從保持穿過ABCD中的磁感線條數(shù)不變的角度看，磁通量沒變化，故也不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；乙圖中，使條形磁鐵勻速穿過線圈，在磁鐵從上向下穿過時，穿過線圈的磁通量會變化，故產(chǎn)生感應(yīng)電流， B正確；丙圖中，開關(guān)S閉合后，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動，兩線圈沒有相對運動，B中的磁通量沒變化，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流， C錯誤；丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動時也不會使B中的磁通量變化，故也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流， D錯誤。2．(2021·浙江高三一模)如圖是漏電保護(hù)器的部分電路圖，由金屬環(huán)，線圈，控制器組成，其工作原理是控制器探測到線圈中有電流時會把入戶線斷開，即稱電路跳閘，下列有關(guān)漏電保護(hù)器的說法正確的是(　C　)A．當(dāng)接負(fù)載的電線中電流均勻變化時，繞在鐵芯上的線圈中有穩(wěn)定的電流B．當(dāng)接負(fù)載的電線短路或電流超過額定值時，漏電保護(hù)器會發(fā)出信號使電路跳閘C．只有當(dāng)接負(fù)載的電線漏電時，繞在鐵芯上的線圈中才會有電流通過D．當(dāng)接負(fù)載的電線中電流不穩(wěn)定時，漏電保護(hù)器會發(fā)出信號使電路跳閘[解析]　漏電保護(hù)器的工作原理是控制器探測到線圈中有電流時會把入戶線斷開，線圈的磁通量是由流入負(fù)載的導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載的導(dǎo)線中的電流在線圈中產(chǎn)生的磁通量的疊加，由于一般情況下，流入負(fù)載導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載導(dǎo)線中的電流等大反向，故線圈中的磁通量為零，無電流產(chǎn)生。而發(fā)生漏電時，流入負(fù)載導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載導(dǎo)線中的電流大小不等，線圈的磁通量發(fā)生變化，有電流產(chǎn)生，故C正確。3．如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是(　A　)A．有順時針方向的感應(yīng)電流B．有逆時針方向的感應(yīng)電流C．先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流D．無感應(yīng)電流[解析]　穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)和磁體外的一部分，總磁通量是向上的。當(dāng)線圈突然縮小時總磁通量向上增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少。故由楞次定律判斷，感應(yīng)電流的方向為順時針方向。4．(2022·河南高三模擬)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有兩條固定的相互垂直彼此絕緣的長直導(dǎo)線，通以大小相同的電流I。在角平分線上，對稱放置四個相同的圓形金屬框。若電流在相同時間間隔Δt內(nèi)增加相同量ΔI，則(　D　)A．線圈1中有順時針方向的感應(yīng)電流，靜止不動B．線圈2中無感應(yīng)電流，靜止不動C．線圈3中有順時針方向的感應(yīng)電流，沿著對角線向外運動D．線圈4中有逆時針方向的感應(yīng)電流，沿著對角線向外運動[解析]　根據(jù)安培定則，判斷線圈1、3中磁通量始終為零，所以無感應(yīng)電流，靜止不動，故A、C錯誤；根據(jù)安培定則，判斷線圈2、4中磁通量均增加，由楞次定律可知，線圈2中有順時針方向的感應(yīng)電流，線圈4中有逆時針方向的感應(yīng)電流，兩線圈均沿著對角線向外運動，故B錯誤；D正確。5．(2022·福建高三模擬)據(jù)稱，中國第三艘航空母艦正在建造當(dāng)中，新航母很可能將配備電磁彈射系統(tǒng)，允許更大、更重的飛機攜帶更多的武器，執(zhí)行更遠(yuǎn)距離的任務(wù)。一種電磁彈射系統(tǒng)原理可簡化為如圖所示，當(dāng)固定螺線管線圈突然通過直流電流時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。下列說法正確的是(　C　)A．若將電池正負(fù)極對調(diào)后，金屬環(huán)不能被彈射出去B．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，金屬環(huán)不能被彈射出去C．合上開關(guān)S的瞬間，從左側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流D．合上開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)有擴大的趨勢[解析]　若將電池正負(fù)極對調(diào)后，螺線管的電流增大時，金屬環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)將產(chǎn)生與螺線管反方向的電流，根據(jù)左手定則，金屬環(huán)仍然能被彈射出去，A錯誤；無論將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)還是左側(cè)，只要金屬環(huán)的磁通量增大，金屬環(huán)都能被彈射出去，B錯誤；合上開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從左側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流，C正確；合上開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)的磁通量增大，根據(jù)增縮減擴規(guī)律，金屬環(huán)有收縮的趨勢，D錯誤。6．(2021·上海高三二模)如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場力的情況是(　B　)①磁極I為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運動②磁極I為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向右運動③磁極I為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運動④磁極I為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向右運動A．①②④　 B．①②③④C．②④　 D．①③[解析]　①磁極Ⅲ為S極，則cd棒所處的磁場方向向左，cd棒受到向下磁場力，根據(jù)左手定則可知，cd棒的電流方向為d指向c，所以ab棒的電流方向為由b指向a，當(dāng)磁極I為S極時，ab棒所處的磁場方向豎直向上，由右手定則可得ab棒向左運動，所以①正確；②磁極I為S極，ab棒向右運動時，由右手定則可判斷感應(yīng)電流方向為abcda，通過cd棒的電流為c指向d，當(dāng)磁極Ⅲ為N極，由左手定則可知，cd棒受到向下磁場力，所以②正確；同理可得③④也正確；所以B正確；A、C、D錯誤。7．(2022·陜西高三月考)一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，現(xiàn)有一邊長也為R的正方形線框，以速度v勻速向右運動，某時刻C點恰好位于磁場區(qū)域的圓心處，如圖所示，則該時刻線框所受安培力的方向為(　C　)A．水平向左　 B．豎直向上C．沿CA方向　 D．沿AC方向[解析]　由楞次定律可知，如圖所示位置，正方向線框產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流；由左手定則可知，CD邊受到的安培力水平向左，BC邊受到的安培力豎直向上，由于邊長相等，所以安培力大小也相等，該時刻線框所受安培力的方向為BC、CD邊所受安培力的合力方向，沿CA向上，故C正確，A、B、D錯誤。8．(2021·全國高三專題練習(xí))電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵位于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示。現(xiàn)使磁鐵N極遠(yuǎn)離線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(　D　)A．從b到a，下極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從a到b，上極板帶正電[解析]　當(dāng)磁鐵開始由圖示位置向上運動時，N極遠(yuǎn)離線圈，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同，即向下，再由安培定則可得感應(yīng)電流的方向沿線圈盤旋而上，所以通過電阻R的電流從a到b，a點電勢高于b點，所以電容器上極板帶正電，故A、B、C錯誤，D正確。9．(2021·全國高三專題練習(xí))如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(　D　)A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動B．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動[解析]　開關(guān)閉合后的瞬間，通過左邊線圈的磁感應(yīng)強度向右增大，由于磁通量增大，由楞次定律和安培定則可知，直導(dǎo)線有通以由南指向北的感應(yīng)電流，根據(jù)安培定則可知直導(dǎo)線上方的磁場方向垂直紙面向里，所以小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，A錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間后，電流穩(wěn)定，左邊線圈沒有感應(yīng)電流，所以小磁針的N極不會轉(zhuǎn)動，B、C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，通過左邊線圈的磁感應(yīng)強度向右減小，由于磁通量減小，由楞次定律和安培定則可知，直導(dǎo)線有通以由北指向南的感應(yīng)電流，根據(jù)安培定則可知直導(dǎo)線上方的磁場方向垂直紙面向外，所以小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D正確。10．(2022·湖北高三月考)如圖所示，變化的勻強磁場垂直穿過金屬框架MNQP，金屬桿ab在恒力F作用下沿框架從靜止開始運動，t＝0時磁感應(yīng)強度大小為B0，為使ab中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列能正確反映磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像是(　C　) A B C D[解析]　當(dāng)通過閉合回路的磁通量不變時，則棒MN中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，Φ＝BS，設(shè)金屬桿ab長為L，金屬桿ab距離MP的距離為l1，棒的質(zhì)量為m，則a＝，x＝at2，則B0Ll1＝BL(l1＋x)＝BL＝BL，則B0l1＝B，所以＝，隨著時間增加，是增大的，且增大的速度越來越快，且非線性關(guān)系，故選C。11．(2022·廣東高三月考)如圖是公路上安裝的一種測速“電子眼”。在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)兩個通電線圈，當(dāng)車輛通過線圈上方的道路時，會引起線圈中電流的變化，系統(tǒng)根據(jù)兩次電流變化的時間及線圈之間的距離，對超速車輛進(jìn)行抓拍。下列判斷正確的是(　AB　)A．汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線圈中的電流的變化是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的C．“電子眼”測量的是汽車經(jīng)過第二個線圈的瞬時速率D．如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，“電子眼”還可以正常工作[解析]　由題意可知，汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；根據(jù)楞次定律，線圈中的電流的變化是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的，故B正確；測量的是經(jīng)過兩個線圈的平均速度，故C錯誤；如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，就會無計時起點或終點，無法計時，電子眼不能正常工作，故D錯誤。12．如圖將底面半徑為r，圓錐角為60度的圓錐橫放在水平面上，存在豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，現(xiàn)在把磁場改為水平向左、磁感應(yīng)強度大小依然為B的勻強磁場。下列說法正確的是(　BC　)A．勻強磁場豎直向下時穿過圓錐底面的磁通量大小為Bπr2B．勻強磁場為水平向左時穿過圓錐底面的磁通量大小為Bπr2C．勻強磁場由豎直向下變?yōu)樗较蜃?，穿過圓錐底面的磁通量的變化量為Bπr2D．勻強磁場由豎直向下變?yōu)樗较蜃?，穿過圓錐底面的磁通量的變化量為零[解析]　勻強磁場豎直向下時，圓錐底面和水平面夾角為60°，故穿過圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos 60°＝Bπr2，故A錯；勻強磁場水平向左時，底面和豎直平面夾角為30°，故穿過圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos 30°＝Bπr2，故B對；兩種情況下磁感線從圓錐底面穿過的方向相反，所以磁通量的變化量為：Bπr2－＝Bπr2，故C對，D錯。13．(2021·陜西高三二模)飛機在我國上空勻速飛行，機翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機翼末端處的電勢為U1，右方機翼末端的電勢為U2，則(　AC　)A．若飛機從西往東飛，U1比U2高B．若飛機從東往西飛，U2比U1高C．若飛機從南往北飛、U1比U2高D．若飛機從北往南飛，U2比U1高[解析]　當(dāng)飛機在北半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向下，由于感應(yīng)電動勢的方向與感應(yīng)電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢，由右手定則可知，在北半球，不論沿哪個方向水平飛行，都是飛機的左方機翼電勢高，右方機翼電勢低，即總有U1比U2高，故A、C正確，B、D錯誤。14．(2021·四川高三期末)圖(a)所示是兩個同心且共面的金屬圓環(huán)線圈A和B，A中的電流按圖(b)所示規(guī)律變化，規(guī)定順時針方向為電流的正方向。下列說法中正確的是(　CD　)　A．0～t1時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時針方向B．0～t1時間內(nèi)，線圈B有擴張的趨勢C．t1時刻，線圈B既沒有擴張的趨勢，也沒有收縮的趨勢D．0～t2時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流大小、方向均不變[解析]　在0～t1時間內(nèi)，線圈A中順時針電流在減小，電流產(chǎn)生磁場在減小，根據(jù)安培定則與磁場疊加原則可知，線圈B所處磁場的方向向內(nèi)且在減小，根據(jù)楞次定律可知線圈B的感應(yīng)電流方向為順時針，兩線圈的電流同向，則有相互吸引趨勢，所以線圈B有收縮趨勢，選項AB錯誤；t1時刻，線圈A中的電流為零，沒有磁場，因此線圈B既沒有擴張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，選項C正確；當(dāng)t1～t2時間內(nèi)，線圈A中逆時針電流在增大，電流產(chǎn)生磁場在增強，根據(jù)安培定則與磁場疊加原則可知，線圈B所處磁場的方向向里，且在增強，根據(jù)楞次定律可知線圈B的感應(yīng)電流方向為順時針，所以0～t2時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流方向不變，又由于線圈A中的電流變化率相同，因此線圈B中的感應(yīng)電流大小也不變，選項D正確。15．(2022·山西高三月考)如圖所示，在勻強磁場中，放著一個平行導(dǎo)軌與線圈相連接金屬棒MN，要使放在D中的A線圈(A、D兩線圈共面)各處受到沿半徑指向圓心的力，則金屬棒MN的運動情況可能是(　AB　)A．加速向右運動　 B．加速向左運動C．減速向右運動　 D．減速向左運動[解析]　要使線圈A受到沿半徑指向圓心的力，也就是線圈具有收縮的趨勢，企圖通過收縮使面積減小以阻礙其磁通量的變化，顯然A線圈的原磁通量是增加的，這樣D中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場應(yīng)該增大，即MN必須向左或向右做加速運動，A、B正確，C、D錯誤。

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