高考卷 物理专题16 电磁感应现象 楞次定律（解析版）

2016-2017学年高二物理百所名校速递分项汇编（选修3-1、3-2）专题16电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.【浙江省余姚中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】如图所示，接有理想伏特表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a、b两点问有无电势差？伏特表有无读数（示数不为零称有读数）（）A．无、无、无B．无、有、有C．无、有、无D．有、有、有【答案】C考点：产生感应电流、感应电动势的条件【名师点睛】本题主要考查了产生感应电流、感应电动势的条件.要注意区分，只要导体棒切割磁感线就可以产生感应电动势，当在满足闭合回路时，才会产生感应电流。只有产生感应电流，电压表才会有示数，此题属基础题。2.【浙江省余姚中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是图中的）【答案】B考点：电磁感应图象问题【名师点睛】本题主要考查了电磁感应图象问题。首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向，排除部分答案，然后根据进入磁场中有效切割长度的变化，求出感应电流的变化，从而得出正确结果。3.【浙江省余姚中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，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FN＞G，P有收缩的趋势B．t2时刻FN=G，此时穿过P的磁通量为0C．t3时刻FN=G，此时P中无感应电流[来源:学科网ZXXK]D．t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小【答案】A【解析】当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有收缩的趋势，故A正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，线圈和磁铁间无相互作用力，故t2时刻FN=G，此时穿过P的磁通量最大，故B错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流，且此时，线圈中磁通量有增大趋势，因此此时FN＞G，故C错误；t4时刻电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，故D错误。所以A正确，BCD错误。考点：楞次定律【名师点睛】本题主要考查了楞次定律。当螺线管中通入变化的电流时形成变化的磁场，这时线圈P中的磁通量发生变化，由其磁通量的变化根据楞次定律可以判断P中产生感应电流的大小方向以及P线圈收缩和扩展趋势．4.【辽宁省盘锦市高级中学2016-2017学年高二上学期期中（11月月考）考试物理试题】下列关于电磁感应的说法中正确的是（）A．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B．闭合线圈在磁场中做加速运动，一定能产生感应电流C．闭合线圈在磁场中作切割磁感线运动，一定能产生感应电流[来源:Zxxk.Com]D．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流【答案】D考点：产生感应电流条件【名师点睛】本题主要考查了产生感应电流条件。感应电流的产生应明确满足两个条件：一是电路闭合，二是磁通量发生变化。当闭合线圈在磁场中的磁通量发生变化时，才产生感应电流，明确了产生感应电流的条件，即可正确解答本题。[来源:学。科。网]5.【河北省石家庄市第二中学2016-2017学年高二上学期期中考试】等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场．另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ,关于线框中的感应电流，以下说法中不．正确的是（）A．开始进入磁场时感应电流最大B．产生的电动势属于动生电动势[来源:学。科。网Z。X。X。K]C．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向【答案】C考点：导体切割磁感线时的感应电动势、楞次定律【名师点睛】本题主要考查导体切割磁感线时的感应电动势、楞次定律。根据EBLv求出切割产生的感应电动势大小，注意L为切割导体的有效长度．根据右手定则判断出感应电动势的方向，从而判断电流的方向，也可以由楞次定律判定感应电流的方向，注意产生感应电流的条件是：磁通量变化；回路是闭合的。6.【河北省石家庄市第二中学2016-2017学年高二上学期期中考试】如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且0dL，先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦．下列说法正确的是（）[来源:学科网]A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．金属线框最终将在有界磁场中做往复运动[来源:学科网ZXXK]【答案】D考点：楞次定律、能量转化关系【名师点睛】本题主要考查了右手定则、楞次定律和简谐运动的条件等等。首先由楞次定律可得出线圈进入磁场及离开磁场时的电流方向，因线圈只有在经过边界时才产生电磁感应现象，消耗机械能；则可得出当线框不在出磁场时，也就没有能量损失，将会如此往复摆动做简谐运动。7.【浙江省温州中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，以下说法不正确．．．的是A.安培首先发现了电流磁效应B．安培提出了分子电流假说C.卡文迪许首先通过实验测出万有引力常量D.法拉第首先发现了电磁感应现象【答案】A【解析】试题分析：奥斯特首先发现了电流磁效应，选项A错误；安培提出了分子电流假说，选项B正确；卡文迪许首先通过实验测出万有引力常量，选项C正确；法拉第首先发现了电磁感应现象，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.[来源:学。科。网]考点：物理学史【名师点睛】对于物理学上重大发现和著名理论，要加强记忆，牢固掌握，这是小高考经常考查的内容。8.【浙江省温州中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是【答案】A[来源:学#科#网Z#X#X#K]考点：电磁感应【名师点睛】判断有没有感应电流产生，只要对照条件分析就行．磁通量可以用磁感线的条数来判断。9.【浙江省温州中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】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(始终在金属环左侧)，环中的感应电流(自左向右看)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【答案】C【解析】试题分析：条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向（自左向右看）沿逆时针方向．故C正确，ABD错误．故选C.考点：楞次定律【名师点睛】解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤，先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小，再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向，最后根据安培定则，判断出感应电流的方向.10.【浙江省温州中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为[来源:学,科,网Z,X,X,K]A．BπR2B．Bπr2C．nBπR2D．nBπr2【答案】B考点：磁通量【名师点睛】本题考查了磁通量的定义式和公式Φ=BS的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式Φ=BS的适用条件就能顺利解决。11.【浙江省温州中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度的大小为B的匀强磁场中绕圆心O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R的电阻，则通过电阻R的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)[来源:学科网ZXXK]A．2I=BrR，由c到dB．2I=BrR，由d到cC．2I=2BrR，由c到dD．2I=2BrR，由d到c【答案】D【解析】试题分析：将金属圆盘看成无数条金属幅条组成的，这些幅条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R的电流强度的方向为从d到c．金属圆盘产生的感应电动势为：E=12Br2ω，通过电阻R的电流强度的大小为：22EBrIRR,故选D.[来源:学科网ZXXK]考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律【名师点睛】本题关键要能将金属圆盘看成由无数幅条组成的，由转动切割磁感线感应电动势公式E=12BL2ω和欧姆定律结合求解。多项选择题.12.【浙江省余姚中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题】某同学学习了磁场相关知识后动手制作了一个《电子秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛在荡秋千．以下说法正确的是（）A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止【答案】AB[来源:Zxxk.Com]考点：楞次定律【名师点睛】本题主要考查了楞次定律和左手定则的综合，掌握楞次定律判断感应电流方向的一般步骤，以及会通过左手定则判断安培力的方向。当P摆动时，穿过P的磁通量发生变化，产生感应电流，由于P和Q形成闭合回路，Q的下端受到安培力的作用而发生摆动．结合楞次定律和左手定则进行判断．13.【辽宁省盘锦市高级中学2016-2017学年高二上学期期中（11月月考）考试物理试题】如图（甲）所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距为L=1m．一质量m=2kg，阻值r=2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2．金属棒的速度-位移图象如图（乙）所示，则从起点发生s=1m位移的过程中（）[来源:学.科.网Z.X.X.K]A．拉力做的功W=9.25JB．通过电阻R的感应电量q=0.125CC．整个系统产生的总热量Q=5.25JD．所用的时间t＞1s【答案】ACD[来源:学。科。网]【解析】由速度图象得速度与位移的关系为：v=2x，切割产生的电动势为：EBLv，电流为EIRr,金属棒所受的安培力22222BLvBLxFBILRrRr，代入得：F=0.5x，则知F与x是一次函数关系．当x=0时，安培力F1=0；当x=1m时，安培力F2=0.5N，则从起点发生s=1m位移的过程中，安培力做功为1200.5ss10.2522FFWFJJ,根据动能定理得：21mv2WmgsW拉其中v=2m/s，μ=0.25，m=2kg，代入解得，拉力做的功W=9.25J．故A正确．通过电阻R的感应电量由感应电量1110.254BLsqCCRrRr,故B错误;根据能量守恒得：212WQmv，移项得：212QWmv，代入数据解得：Q=5.25J．故C正确．由图可知v-x图象的斜率