高考物理专题11电磁感应备考强化训练28电磁感应现象楞次定律新人教版.doc
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1、1 / 19【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 1111 电磁感应备考强化训练电磁感应备考强化训练2828 电磁感应现象楞次定律新人教版电磁感应现象楞次定律新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其目的在于使考生通过训练,更好地理解磁通量概念,了解电磁感应现象及其产生条件;熟练地掌握运用右手定则、楞次定律及其推广含义判断感应电流的方向.通过练习,不仅理论联系了实际,也提高了我们运用物理模型分析实际问题的能力.全卷 110 分一、破解依据一、破解依据欲解“感应电流的方向”一类问题,大致可用以下几条依据:产生感应电
2、流的条件:穿过回路的“磁通量发生变化” 。回路是“闭合“的。感生电动势的方向:楞次定律即应用“增反减同” “不变为零”原则,再配合“安培”定则。电动势与电源内的电流的“方向一致” 。动生电动势的方向:“手心对 N 极、拇指表运动、四指示(动生)电流”右手定则。 与“手心对 N 极、四指表通电、拇指示受力” 左手定则显著不同。注:电磁感应的“增反减同”规律,当原磁场增强时,感生电流的感应磁场将与原磁场反向;当原磁场减弱时,感生电流的感应2 / 19磁场将与原磁场同向。二、二、 精选习题精选习题选择题(每小题选择题(每小题 5 5 分,共分,共 5050 分)分)(1616 上海)磁铁在线圈中心上
3、方开始运动时,线圈中产生如上海)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如-1-1 图方向的感应电流,则磁铁图方向的感应电流,则磁铁( ( ) )(A)向上运动(B)向下运动(C)向左运动(D)向右运动( 1717 全国全国) 扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜(STM)(STM)可用来探测样品表面可用来探测样品表面原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对 STMSTM 的扰动,在圆底的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图减其微小振动,如图-2-2 所示无
4、扰动时,按下列四种方案对紫铜薄所示无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是最有效的方案是( ( ) )A B C D(1717 全国全国)如图)如图-3-3 所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一场中有一 U U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直金属杆形金属导轨,导轨平面与磁场垂直金属杆 PQPQ 置于导轨置于导轨上并与导轨形成闭合回路上并与导轨形成闭合回路 PQRSPQRS,一圆环形金属线框,一圆环形金属线框 T T 位于回路围成位于回
5、路围成的区域内,线框与导轨共面现让金属杆的区域内,线框与导轨共面现让金属杆 PQPQ 突然向右运动,在运动突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( ( ) )APQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向BPQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向CPQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向图3 / 19DPQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向(1616 海南)如图海南)如图-4-4,一圆形金属环与两固定的平行长直导线,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小
6、于两在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若( ( ) )A金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针D金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针 (14(14 上海上海) )如图如图-5,-5,匀强磁场垂直于软导线回路平面匀强磁场垂直于软导线回路平面, ,由于磁由于磁场发生变化场发生变化, ,回路变为圆形。则该磁场回路变为圆形。则该磁场( ( ) )
7、A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里 (15(15 济南一模济南一模) )无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场 的磁感应强度大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,的磁感应强度大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比, 即即( (式中式中 k k 为常数为常数) )。如图。如图-6-6 甲所示,光滑绝缘水平面上平行放置两甲所示,光滑绝缘水平面上平行放置两 根无限长直导线根无限长直导线 M M 和和 N N,导线,导线 N N 中通有方向如图的恒定电流中通有方向如图的恒定电流 ININ,导,导
8、线线 M M 中的电流中的电流 IMIM 大小随时间变化的图象如图大小随时间变化的图象如图-6-6 乙所示,方向与乙所示,方向与 N N 中电流方向相同。绝缘闭合导线框中电流方向相同。绝缘闭合导线框 AB-CDAB-CD 放在同一水平面上,放在同一水平面上,ABAB 边边 平行于两直导线,且位于两者正中间。则以下说法正确的是(平行于两直导线,且位于两者正中间。则以下说法正确的是( ) IBkrA0t0 时间内,流过 R 的电流方向由 CD Bt02 t0 时间内,流过 R 的电流方向由 DC C0t0 时间内,不计 CD 边电流影响, 则 AB 边所受安培力的方向向左 Dt02 t0 时间内,
9、不计 CD 边电流影 响,则 AB 边所受安培力的方向向右(14(14 大纲版大纲版) )很多相同的绝缘铜圆环沿很多相同的绝缘铜圆环沿图-7图乙tBOTB0-B0图甲4 / 19竖直方向叠放竖直方向叠放, ,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置竖直放置, ,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率条形磁铁在圆筒中的运动速率( ( ) )A.均匀增大 B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变8.8. (15(15
10、苏市二调苏市二调) )如图如图-7-7 甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度强度 B B 随时间变化的关系如图随时间变化的关系如图-7-7 乙所示(以图示方向为正方向)乙所示(以图示方向为正方向)t=0t=0 时刻,平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)时刻,平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)由静止释放,假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对由静止释放,假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列粒
11、子在板间运动的速度图像和位移图像(以外部空间的影响,下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像(以向上为正方向)中,正确的是向上为正方向)中,正确的是( ( ) )9.9.(1616 江苏)电吉他中电拾音器的基本结构如图江苏)电吉他中电拾音器的基本结构如图-8-8 所示,磁体所示,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,下列说法正确的有流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( ( ) )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
12、圈中的感应电动势D磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化10.10. (1515 上海)(多选)如图上海)(多选)如图-9-9,光滑平行金属导轨固定在水,光滑平行金属导轨固定在水 平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在 外力外力 F F 作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速 运动过程中外力运动过程中外力 F F 做功,磁场力对导体棒做功,磁铁克服磁场力做做功,磁场力对导体棒做功,磁铁克服磁场力做 功,重力对磁铁做功,回路中产生的焦耳热为功,重力对磁铁
13、做功,回路中产生的焦耳热为 Q Q,导体棒获得的动,导体棒获得的动5 / 19能为。则:能为。则: ( )FW1W2WGWKEA、 B、 C、 D、1WQ21WWQ1KWEFGKWWEQ填空题(共填空题(共 1212 分)分)11.11.(7 7 分)在研究分)在研究“电磁感应现象电磁感应现象”的实验中,所需的实验器的实验中,所需的实验器材如图材如图-10-10 所示现已用导线连接了部分实验电路所示现已用导线连接了部分实验电路(1)请把电路补充完整;(2)实验时,将线圈 A 插入线圈 B 中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是_;(3)(多选)某同学设想使线圈 B
14、中获得与线圈 A 中相反方向的电流,可行的实验操作是( )A抽出线圈 A B插入软铁棒C使变阻器滑片 P 左移 D断开开关 12.12.(1515 上海)(上海)(5 5 分)如图分)如图-11-11 所示,一无限长通电直导线固所示,一无限长通电直导线固 定在光滑水平面上,金属环质量为定在光滑水平面上,金属环质量为 0.02kg0.02kg,在该平面上以、与导线,在该平面上以、与导线 成成 6060角的初速度运动,其最终的运动状态是角的初速度运动,其最终的运动状态是_,环中最,环中最 多能产生多能产生_J_J 的电能。的电能。计算题(共计算题(共 3838 分)分)13.13.(1414 重庆
15、重庆) )(1616 分)某电子天平原理如图分)某电子天平原理如图-12-12 所示所示,E,E 形磁铁形磁铁的两侧为的两侧为 N N 极极, ,中心为中心为 S S 极极, ,两极间的磁感应强度大小均为两极间的磁感应强度大小均为 B,B,磁极宽磁极宽度均为度均为 L,L,忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极, ,其骨架与秤其骨架与秤盘连为一体盘连为一体, ,线圈两端线圈两端 C C、D D 与外电路连接。当质量为与外电路连接。当质量为 m m 的重物放在的重物放在秤盘上时秤盘上时, ,弹簧被压缩弹簧被压缩, ,秤盘和线圈一起向下运动秤盘和线圈一起向下运
16、动( (骨架与磁极不接触骨架与磁极不接触),),随后外电路对线圈供电随后外电路对线圈供电, ,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止, ,由由6 / 19此时对应的供电电流此时对应的供电电流 I I 可确定重物的质量。已知线圈匝数为可确定重物的质量。已知线圈匝数为 n,n,线圈线圈电阻为电阻为 R,R,重力加速度为重力加速度为 g g。问。问: :(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从 C 端还是从 D 端流出?(2)供电电流 I 是从 C 端还是从 D 端流入?求重物质量与电流的关系。(3)若线圈消耗的最大功率为 P,该电子天平能称量的最大质量是多
17、少?1414 (1313 浙江)浙江) (22(22 分分) )为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨潜艇下方有左、右两组推进器,每组可用电磁推进器替代螺旋桨潜艇下方有左、右两组推进器,每组由由 6 6 个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示意图意图-13-13 如下在直线通道内充满电阻率如下在直线通道内充满电阻率 0.20.2 mm 的海水,的海水,通道中通道中 abcabc0.30.3 m0.4m0.4 m0.3m0.3 m m 的空间内,存在着由超导线的空间内,存在
18、着由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度圈产生的匀强磁场,其磁感应强度 B B6.46.4 T T、方向垂直通道侧面向、方向垂直通道侧面向外磁场区域上、下方各有外磁场区域上、下方各有 abab0.30.3 m0.4m0.4 m m 的金属板的金属板 M M、N N,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从N N 到到 M M,大小恒为,大小恒为 I I1.01031.0103 A A 的电流,设该电流只存在于磁场区的电流,设该电流只存在于磁场区域不计电源内阻及导线电阻,海水密度域不计电源内阻及导线电阻,海水密度 m1.
19、0103m1.0103 kg/m3.kg/m3.(1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向(2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何“倒车”?7 / 19(3)当潜艇以恒定速度 v030 m/s 前进时,海水在出口处相对于推进器的速度 v34 m/s,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小选做题(共选做题(共 3636 分)分)15.(1715.(17 江苏江苏) )如图如图-14-14 所示,两个单匝线圈所示,两个单匝线圈 a a、b b 的半径分别为的半径分别为 r r 和和 2r.2r.圆形匀强磁场圆形匀强磁场 B B 的边缘恰好
20、与的边缘恰好与 a a 线圈重合,则穿过线圈重合,则穿过 a a、b b 两两 线圈的磁通量之比为线圈的磁通量之比为( ( ) ) A11 B12 C14 D4116.16.(1414 全国)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一全国)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与很长的竖直圆筒一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐让条形磁铁从静止开始下落条形磁铁在圆筒圆筒上端开口平齐让条形磁铁从静止开始下落条形磁铁在圆筒中的运动速率中的运动速率( ( ) )A均匀增大B先增大,后减小C逐渐增大,趋于不变D先增大,再减
21、小,最后不变1717(14(14 海南海南) )如图如图-15,-15,在一水平、固定的闭合导体圆环上方在一水平、固定的闭合导体圆环上方, ,有一条形磁铁有一条形磁铁(N(N 极朝上极朝上,S,S 极朝下极朝下) )由静止开始下落由静止开始下落, ,磁铁从圆环中穿磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向( (从上向下看从上向下看),),下列下列说法正确的是说法正确的是( ( ) )A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针1818 (1414 浙江联考)如图浙江联考)如图-16-16 所示,所示,A A 为多
22、匝线圈,与开关、滑为多匝线圈,与开关、滑8 / 19动变阻器相连后接入动变阻器相连后接入 M M、N N 间的交流电源,间的交流电源,B B 为一个接有小灯珠的闭为一个接有小灯珠的闭合多匝线圈,下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是合多匝线圈,下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是( ( ) )A闭合开关后小灯珠可能发光B若闭合开关后小灯珠发光,则再将 B 线圈靠近 A,则小灯珠更亮C闭合开关瞬间,小灯珠才能发光D若闭合开关后小灯珠不发光,将滑动变阻器的滑片左移后,小灯珠可能会发光19.19.(1414 临川二中)临川二中)2.2. 如图如图-17-17 所示,两个完全相同的矩形所示,两个完全相同
23、的矩形导线框导线框 A A、B B 在靠得很近的竖直平面内,线框的长边均处于水平位置。在靠得很近的竖直平面内,线框的长边均处于水平位置。线框线框 A A 固定且通有电流,线框固定且通有电流,线框 B B 从图示位置由静止释放,在运动到从图示位置由静止释放,在运动到A A 下方的过程中(下方的过程中( )iA穿过线框 B 的磁通量先变小后变大B线框 B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针C线框 B 所受安培力的合力为零D线框 B 的机械能一直减小20.20.(1414 长沙)均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆长沙)均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆心的轴旋转心的轴旋转, ,在环的圆心处
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