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1、电磁感应现象 楞次定律时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中17为单选，810为多选)12016桂林月考关于感应电流，下列说法中正确的是()A只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生C线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流答案C解析当闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，有磁通量，但如果不变化，则也不可能有感应电流，故选项A错误；如果不是闭合电路，则只能有感应电动势而不能形成感应电
2、流，故选项B错误；线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流，故选项C正确；如果电路不是闭合的，则电路中也不会产生感应电流，故选项D错误。2如图所示，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，下列表述正确的是()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将增大答案D解析通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电
3、阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小和远离b的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D正确。3在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(ba)的圆形线圈，线圈平面与磁感应
4、强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度大小开始减小到，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为()A.B(b2a2)BB(b22a2)CB(b2a2)D.B(b22a2)答案D解析计算磁通量时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B时线圈磁通量1B(b2a2)Ba2，磁感应强度大小为时线圈磁通量2B(b2a2)Ba2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为|21|B(b22a2)，故选项D正确。42016唐山高三月考经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个
5、软铁环上(如图所示)，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。法拉第可观察到的现象有()A当合上开关，A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转CA线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大D当开关打开，A线圈电流中断瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转答案A解析当合上开关，A线圈接通电流瞬间，穿过A的磁通量发生变化，使得穿过B的磁通量也变化，所以在B中产生感应电流，电流稳定后穿过AB的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，即小磁针偏转一下，随即复原，选项A正确；A线圈中有电流，但是如果电流大小不
6、变，则在B中不会产生感应电流，即小磁针就不会发生偏转，选项B错误；B线圈中的感应电流大小与A中电流的变化率有关，与A中电流大小无关，选项C错误；当开关打开，A线圈电流中断瞬间，由于穿过B的磁通量减小，则在B中产生的电流方向与A线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反，所以小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相反的偏转，选项D错误。5如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B，圆环A平分圆环B为面积相等的两部分，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，甲图中A环所示的电流方向为正，下列说法正确的是()AB中始终没有感应电流BB中有顺时针方向的感应电流CB中有逆时针方向的感应电流DB中先有顺时针方
7、向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流答案B解析由于圆环A平分圆环B的面积，由于A圆环中电流产生的磁场，开始在内部为垂直纸面向里的磁场。外部为垂直纸面向外的磁场，而B环的合磁场方向向里，当A环中电流均匀减小时，B环的磁通量减小，在B环中产生顺时针方向的电流，当A环中电流变为负并逐渐增大过程中，B环中有垂直纸面向外的磁场，磁通量增大，在B环中仍产生顺时针方向的电流，故B选项正确。6如图，倾角为的斜面上放置着光滑平行导轨，导轨下端连有一定值电阻R，金属棒KN垂直放置于导轨上，在ab左侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直斜面向上，在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环也放置在斜
8、面上。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始沿导轨向下运动后，下列说法正确的是()A圆环有收缩趋势B圆环有扩张趋势C圆环内产生的感应电流变大D圆环内产生的感应电流不变答案A解析由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向(垂直斜面向下看)的感应电流，则在圆环处产生垂直于斜面向上的磁场，随着金属棒做加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知“增缩减扩”，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大；又由于金属棒沿导轨向下运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，A正确。7某部小说中描述一种窃听电话：窃贼将并排在一起的
9、两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线之间是绝缘的，如图所示。下列说法正确的是()A不能窃听到电话，因为电话线中电流太小B不能窃听到电话，因为电话线与耳机没有接通C可以窃听到电话，因为电话线中的电流是恒定电流，在耳机电路中引起感应电流D可以窃听到电话，因为电话线中的电流是交变电流，在耳机电路中引起感应电流答案D解析电话线与窃听线相互绝缘，故电话线中的电流不可能进入窃听线内。由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流)，不断变化，耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量，耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流，故可以窃听到电话，D项正确。820
10、16广东佛山模拟两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左答案BD解析两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，当AB向右运动时，回路中磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是BACDB。再根据左手定则，可判断出磁场对CD的作用力向右，对AB的作用力向左。故选B、D正确。92016上海建平中学月考如图闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直向下落，穿过匀
11、强磁场，磁场区域竖直方向的长度大于矩形线圈bc边的长度，不计空气阻力，则()A从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场整个过程，线圈中始终有感应电流B从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场整个过程，必有一个阶段其加速度等于gCdc边刚进入磁场时感应电流方向与dc边刚穿出磁场时感应电流方向相反Ddc边刚进入磁场时感应电流大小与dc边刚穿出磁场时感应电流大小可能相等答案BCD解析当整个线圈都进入磁场时，线圈中磁通量不变，没有感应电流，此时线圈受重力，加速度为g，选项A错误，B正确；线圈进磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流是逆时针方向，线圈出磁场时，磁通量减小，感应电流是顺时针方向，选项C正确；
12、若dc边进磁场时是减速进的，则经过在磁场中一段加速过程，dc边出磁场时的速度可能与dc边进磁场时的速度相同，则感应电流大小可能相等，选项D正确。10如图所示，在赤道附近某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是()A若使线圈向东平动，则a点的电势与b点的电势相同B若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ad为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba答案AD解析在赤道附近的地磁场是平行地面由南指向北，当线圈不管向哪个方向平动，都没
13、有感应电流产生，各点电势相同，因此A选项正确，B选项错误；以ab为轴转动，磁通量不变，也没有感应电流，C选项错误；以ad为轴向上翻转，磁通量增大，感应电流磁场方向由北指向南，由安培定则可知，感应电流的方向adcba，故D选项正确。二、非选择题(本题共2小题，共30分)11(15分)某同学在学习了感应电流的产生条件和楞次定律之后，自己制作了一个手动手电筒。如图是手电筒的简单结构示意图，左右两端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动，线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光，其中O点是两磁极连线的中点，a、b两点关于O点对
14、称。(1)试分析其工作原理；(2)灯泡中的电流方向是否变化。答案(1)磁通量变化，有感应电流(2)变化解析(1)当晃动手电筒时，线圈来回滑动，线圈的磁通量有变化，就会产生感应电流，与线圈相连的灯泡就会发光。(2)线圈所在处的原磁场方向水平向左，线圈在O点时磁通量最小，在向左或向右移动时，磁通量增大，在从两端向O移动时，磁通量减小，产生相反方向的感应电流，所以灯泡中的电流方向发生变化。12(15分)如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。答案B解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化。在t0时刻，穿过线圈平面的磁通量为1B0SB0l2。设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)，由12，得B。