備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第12章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷
1.如圖所示,閉合線圈abcd水平放置,其面積為S,匝數(shù)為n,線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的夾角θ=45°。現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90°,則在此過(guò)程中線圈磁通量的改變量大小為( )

A.0B.BS
C.nBSD.nBS
2.(2023湖北荊門(mén)聯(lián)考)興趣小組利用多匝線圈和靈敏電流表制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電流探測(cè)儀,用于檢測(cè)埋在地下的通電導(dǎo)線,如圖甲所示。地面表層有兩根被絕緣皮包裹的垂直長(zhǎng)導(dǎo)線AB、CD,如圖乙所示。當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng),電流表指針不偏轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈水平放置沿C1D1方向快速移動(dòng),電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩根導(dǎo)線中都有電流
B.兩根導(dǎo)線中都無(wú)電流
C.導(dǎo)線AB中無(wú)電流,導(dǎo)線CD中有電流
D.導(dǎo)線AB中有電流,導(dǎo)線CD中無(wú)電流
題組二實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素
3.(2024四川內(nèi)江模擬)某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,來(lái)完成“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)。則:
(1)下表為該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
由實(shí)驗(yàn)記錄1、3可發(fā)現(xiàn)穿過(guò)閉合回路的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ;由實(shí)驗(yàn)記錄2、4可發(fā)現(xiàn)穿過(guò)閉合回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ;由此得出的結(jié)論是,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的的變化。
(2)該同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論,在下圖所示裝置中,兩個(gè)電流表相同,零刻度居中。閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針位置如圖所示。該同學(xué)進(jìn)行了一些操作,發(fā)現(xiàn)電流表乙的指針向左偏轉(zhuǎn)。那么,該同學(xué)可能進(jìn)行的操作是:
① ;
② 。
題組三感應(yīng)電流方向的判斷
4.(2023遼寧葫蘆島二模)如圖甲所示,固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線與固定的圓形閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流方向向下,下列說(shuō)法正確的是( )
A.線框中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?br>B.線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?br>C.線框受到的安培力平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線向上
D.線框受到的安培力平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線向下
5.(2023江蘇卷)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣。現(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φO、φA、φC,則( )
A.φO>φC
B.φC>φA
C.φO=φA
D.φO-φA=φA-φC
綜合提升練
6.(多選)(2024廣東梅州期末)摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示,轉(zhuǎn)軸Ⅰ隨待測(cè)物體沿圖示方向旋轉(zhuǎn),永磁體同步旋轉(zhuǎn)。鋁盤(pán)、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上,鋁盤(pán)靠近永磁體,當(dāng)待測(cè)物體以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),指針?biāo)傅目潭缺P(pán)刻度即對(duì)應(yīng)待測(cè)物體的轉(zhuǎn)速,下列說(shuō)法正確的是( )
A.鋁盤(pán)接通電源后,通有電流的鋁盤(pán)才會(huì)在磁場(chǎng)作用下帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋁盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使鋁盤(pán)受磁場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)
C.刻度盤(pán)上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤(pán)的中央
D.若去掉游絲和指針,使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無(wú)阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng),鋁盤(pán)就能和永磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)
7.(多選)如圖所示,紙面內(nèi)的三條長(zhǎng)直導(dǎo)線組成一等邊三角形,導(dǎo)線間相互絕緣,導(dǎo)線中通入圖示方向、大小始終相等的電流I。在角平分線上對(duì)稱放置三個(gè)相同的環(huán)形線圈a、b、c,在三角形的中心放置相同的環(huán)形線圈d,若三根導(dǎo)線中通入的電流同時(shí)減小,則( )
A.初始時(shí)線圈d的磁通量最大
B.線圈c的感應(yīng)電流最大
C.線圈d產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
D.線圈a、b產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同
8.(多選)(2024廣東河源模擬)城市施工時(shí),為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線,需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過(guò)電流?，F(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來(lái)檢測(cè),俯視檢測(cè)線圈,下列說(shuō)法正確的是( )
A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通有正弦交變電流,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng),檢測(cè)線圈受到安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反
C.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈由北向南沿水平地面通過(guò)導(dǎo)線上方,感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針
D.當(dāng)導(dǎo)線中通有恒定電流,線圈由北向南沿水平地面通過(guò)導(dǎo)線上方,檢測(cè)線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北
參考答案
第十二章電磁感應(yīng)
第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素楞次定律
1.B 解析由題意可知,線圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,磁通量先減小至零再反向增大,所以初、末狀態(tài)時(shí)線圈的磁通量方向相反,根據(jù)磁通量的定義可知初、末狀態(tài)時(shí)線圈磁通量大小均為Φ=BSsin45°=BS,所以將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中,線圈磁通量的改變量大小為ΔΦ=2Φ=BS,故選B。
2.D 解析當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng)時(shí),電流表指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明線圈中磁通量不變,導(dǎo)線CD中無(wú)電流。當(dāng)線圈沿C1D1方向快速移動(dòng)時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明線圈中磁通量有變化,則導(dǎo)線AB中有電流,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
3.答案 (1)相反相同磁通量 (2)①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),等電路穩(wěn)定后再閉合開(kāi)關(guān) ②滑動(dòng)變阻器的滑片向a端迅速滑動(dòng)
解析 (1)由實(shí)驗(yàn)記錄1、3可發(fā)現(xiàn)穿過(guò)閉合回路的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;由實(shí)驗(yàn)記錄2、4可發(fā)現(xiàn)穿過(guò)閉合回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同;由此得出的結(jié)論是,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的磁通量的變化。
(2)兩電流表完全相同,電流從哪方流入時(shí)指針向哪方偏轉(zhuǎn);當(dāng)該同學(xué)進(jìn)行了一些操作,發(fā)現(xiàn)電流表乙的指針向左偏轉(zhuǎn),可知電流從左方流入;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),等電路穩(wěn)定后再閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,電路中電流增大,線圈A中向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針(從上往下看),從“+”接線柱流入電流表乙,電流表乙向左偏轉(zhuǎn);滑動(dòng)變阻器的滑片向a端迅速滑動(dòng),電路電阻減小,電流增大,線圈A中向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針(從上往下看),從“+”接線柱流入電流表乙,電流表乙向左偏轉(zhuǎn)。
4.B 解析長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流均勻增大,則圓形閉合金屬線框中的磁通量均勻增大,根據(jù)楞次定律和安培定則,線框中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,結(jié)合左手定則可知,線框會(huì)受到向右的安培力,故選B。
5.A 解析棒的OA部分切割磁感線,根據(jù)右手定則,在電源內(nèi)部,電流方向由低電勢(shì)指向高電勢(shì),故φO>φA=φC,選項(xiàng)A正確。
6.BC 解析當(dāng)永磁體隨轉(zhuǎn)軸Ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng),鋁盤(pán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)永磁體會(huì)對(duì)鋁盤(pán)有力的作用,從而使轉(zhuǎn)軸Ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng),由于游絲對(duì)轉(zhuǎn)軸Ⅱ的作用力,會(huì)使指針?lè)€(wěn)定指在某一刻度上,故A錯(cuò)誤,B正確;刻度盤(pán)上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤(pán)的中央,故C正確;若去掉游絲和指針,使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無(wú)阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng),永磁體固定在轉(zhuǎn)軸Ⅰ上,鋁盤(pán)固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上,由楞次定律知,鋁盤(pán)不能和永磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)速低于永磁體的轉(zhuǎn)速,故D錯(cuò)誤。
7.BD 解析初始時(shí),導(dǎo)線1和導(dǎo)線3在線圈a中的磁通量抵消,故線圈a中相當(dāng)于只有導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁通量;同理可知,線圈b中相當(dāng)于只有導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁通量;3根導(dǎo)線在線圈c中的磁場(chǎng)均向外;抵消掉后線圈d中相當(dāng)于只有導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁通量;對(duì)比可知,初始時(shí)線圈c的磁通量最大,A錯(cuò)誤。若三根導(dǎo)線中通入的電流同時(shí)減小,結(jié)合A解析可知,線圈c的磁通量變化率最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大,B正確。線圈d中的磁場(chǎng)向內(nèi)且磁通量減小,由楞次定律可知,產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,C錯(cuò)誤。線圈a、b中的磁場(chǎng)均向內(nèi),磁通量均減小且減小量相同,故產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等、方向相同,D正確。
8.CD 解析若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通有正弦交變電流,由對(duì)稱性可知,通過(guò)線圈的磁通量為零,變化量為零,感應(yīng)電流為零,故A錯(cuò)誤。若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可知,通過(guò)線圈的磁通量為零,變化量為零,感應(yīng)電流為零,安培力為零,故B錯(cuò)誤。根據(jù)通恒定電流直導(dǎo)線周圍的磁感線分布特點(diǎn),檢測(cè)線圈自北靠近導(dǎo)線到導(dǎo)線正上方的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向下的分量,且磁通量先增大后減小,由楞次定律和安培定則可知,線圈中的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針;當(dāng)檢測(cè)線圈逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向上的分量,磁通量先增大后減小,由楞次定律和安培定則可知,線圈中的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針,故C正確。由楞次定律“來(lái)拒去留”可知,檢測(cè)線圈受到安培力在水平方向的分量一直向北,故D正確。
序號(hào)
磁體磁場(chǎng)的方向(正視)
磁體運(yùn)動(dòng)情況
指針偏轉(zhuǎn)情況
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(正視)
1
向下
插入線圈
向左
向上
2
向下
拔出線圈
向右
向下
3
向上
插入線圈
向右
向下
4
向上
拔出線圈
向左
向上

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