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第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.(2014·新课标Ⅰ)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化2.(2017·清江中学)大小不等的两导电圆环P、Q均固定于水平桌面,Q环位于P环内.在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B,则()A.Q环内有顺时针方向的感应电流B.Q环内有逆时针方向的感应电流C.P环内有顺时针方向的感应电流D.P环内有逆时针方向的感应电流3.(2015·盐城中学)如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,自左向右看,环中的感应电流()A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向4.(2016·南通一模改编)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,下列说法中正确的是()A.线圈a中将产生俯视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FN将增大5.(2014·常州中学)如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~时间内,直导线中电流向上,则在~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()甲乙A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左二、多项选择题6.(2014·前黄中学)如图所示,在一个水平放置的闭合线圈上方有一条形磁铁.现要在线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是()A.磁铁下端为N极,磁铁向上运动B.磁铁上端为N极,磁铁向上运动C.磁铁下端为N极,磁铁向下运动D.磁铁上端为N极,磁铁向下运动7.(2016·江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下列说法中正确的有()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化8.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴.Q中通有变化的电流,电流随时间变化的规律如图乙所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则()A.t1时刻FNGB.t2时刻FNGC.t3时刻FNGD.t4时刻FN=G9.(2017·南京一中)如图甲所示,无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上,导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正).与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内,AB边平行于直导线,则()甲乙A.0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DB.t0~2t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DC.0~t0时间内,导线框所受安培力的大小先增大后减小D.t0~2t0时间内与2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向均向右三、非选择题10.如图所示,将一条形磁铁从螺线管拔出过程中,穿过螺线管的磁通量变化情况是,螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是(俯视图),条形磁铁受到螺线管的作用力方向是,螺线管受到条形磁铁的作用力方向是.11.如图所示,正方形线框abcd的边长为l,向右通过宽为L的匀强磁场,且lL,则在线框进入过程中穿过线圈的磁通量变化情况是,感应电流的磁场对磁通量变化起作用,线框中感应电流方向是;在线框移出磁场的过程中穿过线圈的磁通量变化情况是,感应电流的磁场对磁通量变化起作用,线框中感应电流方向是.12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab进入磁场时开始计时.(1)画出穿过磁场过程中,线框的磁通量随时间变化的图象.(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明.第1讲电磁感应现象楞次定律1.D【解析】产生感应电流的条件是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流.本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,不满足产生感应电流的条件,故A、B错误;C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化,但是当人到相邻房间时,电路已达到稳定状态,电路中的磁通量不再发生变化,故观察不到感应电流;在给线圈通电、断电瞬间,会引起闭合电路磁通量的变化,产生感应电流,因此D正确.2.D【解析】由楞次定律可知P环内有逆时针方向的感应电流,Q环内没有感应电流产生,故A、B、C错误,D正确.3.C【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环的磁通量增加,根据楞次定律的推广含义“来拒去留”,金属环靠近条形磁铁N极的这面是N极,根据安培定则,环中的感应电流为逆时针方向,选项C正确.4.D【解析】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管中电流增大,由安培定则知穿过线圈a的磁场方向向下且增大,所以磁通量增大,故B错误.由楞次定律知线圈a产生俯视逆时针方向的感应电流,故A错误.从面积变化角度看“增缩减扩”,所以面积应减小,即线圈a有收缩的趋势,故C错误.由于线圈a电流方向与螺线管中电流方向相反,由电流相互作用规律“同向电流相吸,异向电流相斥”可知线圈a对水平桌面的压力FN将增大,故D正确.5.C6.AD【解析】磁铁下端为N极时,磁铁向上运动,通过线圈向下的磁场变少,根据楞次定律得出线圈中产生顺时针的感应电流,同理磁铁向下运动时,线圈中产生逆时针的感应电流,A正确,C错误;磁铁下端为S极时,磁铁向上运动,通过线圈向上的磁场变少,根据楞次定律得出线圈中产生逆时针的感应电流,同理磁铁向下运动时,线圈中产生顺时针的感应电流,B错误,D正确.7.BCD【解析】铜制物体不能被磁化,A项错误;取走磁体,金属弦不能被磁化,电吉他不能正常工作,B项正确;根据法拉第电磁感应定律E=n得出线圈匝数越多,感应电动势越大,C项正确;弦振动时,通过线圈的磁通量时而增大,时而减小,产生的电流方向不断变化,D项正确.8.AD9.AC【解析】由楞次定律可知在0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→D,故A正确;在t0~2t0时间内,流过R的电流方向为D→R→C,故B错误;由E=,安培力F=BIL,可知安培力的大小先增大后减小,故C正确;由楞次定律可知在t0~2t0时间内,导线框所受安培力的方向向左,在2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向向右,故D错误.10.减小逆时针竖直向下竖直向上11.增大阻碍abcda(逆时针)减小阻碍adcba(顺时针)12.线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).(1)①线框进入磁场阶段t为0.线框进入磁场中的面积线性增加S=l·v·t,最后为Φ1=B·S=Bl2.②线框在磁场中运动阶段t为.线框磁通量为Φ2=Bl2,保持不变.③线框离开磁场阶段t为.线框磁通量线性减小,最后为零.(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向.线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.