【高考突破方案】第十章 第1讲电磁感应定律 楞次定律 -强化训练（解析版）高考物理一轮复习

第十章 电磁感应
第1讲 电磁感应定律 楞次定律
　1.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1＝ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
【解析】 C　设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向).故选C.
　2.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)
A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
【解析】 A　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误.
　3.如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针.使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是(　　)
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
【解析】 A　闭合开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，可观察到小磁针发生偏转，选项A正确；闭合开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；断开开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；断开开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误.
　4.(2020·北京卷)如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针.现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转.下列说法正确的是(　　)
A.偏转原因是圆盘周围存在电场
B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D.仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
【解析】 B　小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁场会对放入其中的小磁针有力的作用，故A错误，B正确；仅改变圆盘的转动方向，形成的电流方向与初始方向相反，小磁针的偏转方向也与之前的方向相反，故C错误；仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流方向与初始方向也相反，小磁针的偏转方向也与之前的方向相反，故D错误.
　5.如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动(　　)
A.a、b将相互远离 B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动 D.无法判断
【解析】 A　根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离，A正确.
　6.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】 D　当变阻器滑片向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管的磁场增强，根据安培定则，由电流方向可确定螺线管内的磁场方向垂直导轨向下，由于螺线管处于两棒中间，所以穿过两棒与导轨所围成的回路磁通量变大，由楞次定律的“增反减同”可得，回路产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则可判断安培力的方向，故ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，两棒相互远离，故D正确，A、B、C错误.
　7.(多选)竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化.螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出)，圆环轴线与螺线管轴线重合.下列说法正确的是(　　)
A.t＝时刻，圆环有扩张的趋势
B.t＝时刻，圆环有收缩的趋势
C.t＝和t＝时刻，圆环内的感应电流大小相等
D.t＝时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流
【解析】 BC　t＝时刻，螺线管中电流增大，产生的磁场变强，圆环中的磁通量增多，圆环要阻碍磁通量的增多，有收缩的趋势，故选项A错误，选项B正确；t＝和t＝时刻，螺线管内电流的变化率相等，所以圆环内的感应电流大小相等，故C选项正确；t＝时刻，螺线管中俯视顺时针方向的电流减弱，圆环中的向下磁通量减少，圆环要阻碍磁通量的减少，产生向下的磁通量，所以圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，故D选项错误.
8.(多选)高安中学每次段考监考老师都会手持金属探测器安检.实物及其结构原理图可简化为如图所示.探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场；内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属物发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场).随着发射线圈产生的磁场方向反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声.若发射线圈产生向下且增强的磁场，则下列说法中正确的是(　　)
A.金属物产生的感应磁场的方向竖直向上
B.金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向
C.金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的
D.如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向
【解析】 AC　若发射线圈产生向下且增强的磁场，则金属物的磁通量增强，根据楞次定律，金属物中的涡流从上往下看是沿逆时针方向，涡流产生的磁场方向竖直向上，A正确，B错误；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈内磁通量发生变化，会产生微弱的感应电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的，C正确；如果金属物中某时刻发出向上的磁场，如果磁场增强，则接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿顺时针方向，D错误.