2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 核心素養(yǎng)提升練二十八 10.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律（含解析）新人教版

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1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 (45分鐘　96分) (20分鐘　48分) 選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，均為單選題) 1.如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為 (　　) A.1∶1　　 B.1∶2　 　C.1∶4　　 D.4∶1 【解析】選A。因?yàn)閮蓚€(gè)線圈的有效面積相同，所以磁通量相同，或者利用磁通量定義即穿過線圈的磁感線的條數(shù)判斷。A項(xiàng)正確。 【加固訓(xùn)練】 　　如圖甲所示，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，1和2為垂直磁場(chǎng)方向放置的兩個(gè)圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過兩環(huán)的磁通量；如圖乙所示

2、，兩同心圓環(huán)A和B處在同一平面內(nèi)，B的半徑小于A的半徑。一條形磁鐵的軸線與圓環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量大小為ΦA(chǔ)與ΦB，則有 (　　) A.Φ1>Φ2　ΦA(chǔ)>ΦB　　 B.Φ1=Φ2　ΦA(chǔ)<ΦB C.Φ1<Φ2　ΦA(chǔ)=ΦB D.無法比較 【解析】選B。對(duì)于圖甲，只有圓環(huán)1內(nèi)有磁場(chǎng)，由環(huán)1與環(huán)2構(gòu)成的環(huán)內(nèi)沒有磁場(chǎng)，所以環(huán)1和環(huán)2的磁通量是相等的，即Φ1=Φ2；對(duì)于圖乙，根據(jù)磁感線的分布情況可知，磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上，外部磁感線方向向下。由于磁感線是閉合曲線，磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù)，而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間，所以穿過環(huán)面的磁鐵

3、外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分，B的面積小，抵消較小，則磁通量較大，所以ΦB>ΦA(chǔ)。 2.(2019·合肥模擬)如圖所示，閉合圓形導(dǎo)體線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大時(shí)，以下說法正確的是 (　　) A.線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.線圈面積有縮小的傾向 【解析】選C。由于線圈平面與磁場(chǎng)平行，所以穿過線圈的磁通量為零。當(dāng)磁感 應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，穿過線圈的磁通量仍然為零，則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C 項(xiàng)正確。 【加固訓(xùn)練】 　　如圖所示，有一矩形閉合導(dǎo)體線圈

4、，在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 (　　) 【解析】選D。A圖中線圈水平運(yùn)動(dòng)，磁通量始終為零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B圖中線圈水平運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C圖中線圈繞平行于磁感線方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量始終為零不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D圖中線圈繞垂直于磁感線方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量不斷變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D項(xiàng)正確。 3.如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個(gè)圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時(shí)針方向?yàn)檎?dāng)圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時(shí)，下列說法正確的是 (　　) A.B中始終沒有感應(yīng)電

5、流 B.B中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.B中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D.B中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向 【解析】選B。由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B項(xiàng)正確。 4.(2018·綿陽模擬)大小不等的兩導(dǎo)電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面，Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi)。在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時(shí)間均勻增強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則 (　　) A.Q環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.Q環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.P環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D.P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 【解析】選D。由楞次定律

6、可知P環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，Q環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 5.如圖所示，矩形線框abcd通過導(dǎo)體桿搭接在金屬導(dǎo)軌EF和MN上，整個(gè)裝置放在方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左側(cè)接有定值電阻R。當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下面說法正確的是 (　　) A.R中無電流 B.R中有電流，方向?yàn)镋→M C.ab中無電流 D.ab中有電流，方向?yàn)閍→b 【解析】選B。由于線框向右運(yùn)動(dòng)，所以ab兩端和dc兩端存在著相同大小的電勢(shì)差，ab中有電流，方向?yàn)閎→a，cd中也有電流，方向?yàn)閏→d，回路內(nèi)有電流，R中電流方向?yàn)镋→M，故B項(xiàng)正確，故A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【加固

7、訓(xùn)練】 　　如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成(測(cè)量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測(cè)量?jī)x器的端口。若俯視軌道平面磁場(chǎng)垂直地面向里(如圖乙)，則在列車經(jīng)過測(cè)量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向 (　　) A.始終沿逆時(shí)針方向 B.先沿逆時(shí)針，再沿順時(shí)針方向 C.先沿順時(shí)針，再沿逆時(shí)針方向 D.始終沿順時(shí)針方向 【解析】選B。在列車經(jīng)過線圈的上方時(shí)，由于列車上的磁場(chǎng)的方向向下，所以線圈內(nèi)的磁通量方向向下，先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)橄饶鏁r(shí)針，再順時(shí)

8、針方向，故B項(xiàng)正確。 6.如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則 (　　) A.ΔΦ1>ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn) B.ΔΦ1=ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn) C.ΔΦ1<ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn) D.ΔΦ1<ΔΦ2，兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn) 【解析】選C。設(shè)金屬框在位置Ⅰ的磁通量為Φ1，金屬框在位置Ⅱ的磁通量為Φ2，由題可知：ΔΦ1=|Φ2-Φ1

9、|，ΔΦ2=|-Φ2-Φ1|，所以金屬框的磁通量變化量大小ΔΦ1<ΔΦ2，由安培定則知兩次磁通量均向里減小，所以由楞次定律知兩次運(yùn)動(dòng)中線框中均出現(xiàn)沿adcba方向的電流，故C項(xiàng)正確。 7.在水平面內(nèi)有一固定的U形裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。下列說法中正確的是 (　　) A.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向上且增強(qiáng)，ab桿才可能向左移動(dòng) B.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動(dòng) C.無論磁場(chǎng)方向如何，只要磁場(chǎng)減弱，ab桿就可能向右移動(dòng) D.當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會(huì)移動(dòng) 【解析】選C。根據(jù)楞次定律的

10、推論——“增縮減擴(kuò)”，可判斷當(dāng)磁通量增大時(shí)，閉合電路的面積有縮小的趨勢(shì)，磁通量減小時(shí)，閉合電路的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；只有ab桿中受到的安培力大于桿所受到的摩擦力時(shí)，桿才會(huì)移動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.如圖，金屬環(huán)A用絕緣輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。若變阻器的滑片P向左移動(dòng)，則 (　　) A.金屬環(huán)A向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向外擴(kuò)張 B.金屬環(huán)A向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向里收縮 C.金屬環(huán)A向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向外擴(kuò)張 D.金屬環(huán)A向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向里收縮 【解析】選B。變阻器滑片P向左移動(dòng)，電阻變小，電流變大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原電流磁場(chǎng)方向相反，故相互排斥

11、，則金屬環(huán)A將向左運(yùn)動(dòng)，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢(shì)，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。 【加固訓(xùn)練】 　　(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示。當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁。則合上開關(guān)S的瞬間 (　　) A.從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射 D.電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 【解析】選B、C、D。線圈中電流為左側(cè)流入，磁場(chǎng)方向

12、為向右，在閉合開關(guān)的過程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流由右側(cè)看為順時(shí)針，A錯(cuò)誤；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大；故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，B正確；若環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，C正確；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出，D正確。 (25分鐘　48分) 　選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，9～10題為單選，11～16題為多選) 9.如圖所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則 (　　) A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右運(yùn)

13、動(dòng)速度v越大，所受安培力越大 D.螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，A端為N極 【解析】選C。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培力方向向左，以“阻礙”其運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv，感應(yīng)電流I=，安培力F=BIl=，可見運(yùn)動(dòng)速度v越大，所受安培力越大，故C正確；由右手定則可知，流過金屬棒ab的感應(yīng)電流的方向是由b到a，所以流過螺線管的電流方向是從A端到達(dá)B端，根據(jù)右手螺旋定則可知，螺線管的A端為S極，故D錯(cuò)誤。 10.(2018·焦作模擬)如圖所示，在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，虛線為有界磁場(chǎng)的左邊界，導(dǎo)軌跟圓形線圈M相接，圖中線圈N與線圈M共面、彼

14、此絕緣，且兩線圈的圓心重合，半徑RM

15、A項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒ab加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增加，由右手定則判斷出來導(dǎo)體棒ab上電流方向由a→b，根據(jù)安培定則判斷可知線圈M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，穿過線圈N的磁通量增大，同理可知B項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒ab減速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流減小，由右手定則判斷出來ab中電流方向由b→a，根據(jù)安培定則判斷可知線圈M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，穿過線圈N的磁通量減小，線圈面積越大抵消的磁感線越多，所以線圈N要通過減小面積以阻礙磁通量的減小，故C項(xiàng)正確；導(dǎo)體棒ab勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流恒定不變，線圈M產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變，穿

16、過線圈N中的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則線圈N不受磁場(chǎng)力，沒有收縮的趨勢(shì)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【加固訓(xùn)練】 　　如圖所示，表面粗糙的U形金屬線框水平固定，其上橫放一根阻值為R的金屬棒ab，金屬棒與線框接觸良好，一通電螺線管豎直放置在線框與金屬棒組成的回路中，下列說法正確的是 (　　) A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，螺線管內(nèi)部的磁通量增大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，金屬棒所受摩擦力方向向右 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，流過金屬棒的電流方向由a到b D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，流過金屬棒的電流方向由a到b 【解析】選C。根據(jù)右手螺旋定則可知螺線管下端為N極，

17、而穿過回路的磁通量分為兩部分，一部分為螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)，方向豎直向下，一部分為螺線管外部磁場(chǎng)，方向豎直向上，而總的磁通量方向?yàn)樨Q直向下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，螺線管中電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?nèi)?，即穿過回路的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可得流過金屬棒的電流方向由a到b，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，螺線管中電流變大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變強(qiáng)，即穿過回路的磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可得流過金屬棒的電流方向由b到a，而導(dǎo)體棒所處磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上的，金屬棒所受安培力方向向右，故摩擦力方向向左，故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.如圖，

18、兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說法正確的是(　　) A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流 B.A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流 C.A具有收縮的趨勢(shì) D.A具有擴(kuò)展的趨勢(shì) 【解析】選B、D。由圖可知，B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，B中電流為逆時(shí)針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場(chǎng)增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，A環(huán)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，

19、A環(huán) 具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 【加固訓(xùn)練】 　　(多選)如圖所示為一彈性閉合導(dǎo)線圈，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化時(shí)，觀察到線圈所圍的面積增大了，由此可以判斷B的方向和大小的情況可能是 (　　) A.B垂直紙面向里，B變大 B.B垂直紙面向里，B變小 C.B垂直紙面向外，B變大 D.B垂直紙面向外，B變小 【解析】選B、D。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，因此線框一定收縮，不論磁場(chǎng)方向垂直紙面向里還是向外；同理，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小時(shí)，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁

20、場(chǎng)要阻礙磁通量的減小，因此線框一定擴(kuò)張，不論磁場(chǎng)方向垂直紙面向里還是向外；由上分析，可知，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B、D項(xiàng)正確。 12.阿明有一個(gè)磁浮玩偶，其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構(gòu)造如圖所示。若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是 (　　) A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的負(fù)極 C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D.若將可變電阻的阻值調(diào)大，可減小玩偶飄浮的最大高度 【解析】選C、D。當(dāng)電磁鐵上端為N極時(shí)，可使玩偶飄浮起來，由安培定則可知，a端應(yīng)是電源的

21、正極，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，可增加玩偶飄浮的最大高度，故C項(xiàng)正確；若將可變電阻的阻值調(diào)大，線圈中電流減小，磁性減弱，玩偶飄浮的最大高度減小，故D項(xiàng)正確。 13.(2018·景德鎮(zhèn)模擬)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是 (　　) A.金屬環(huán)C中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.金屬環(huán)C中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 【解析】選B、C。Φ=BS，S不變，I增大，B增大，

22、所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向，故B項(xiàng)正確；由于圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉=mg+F安，拉力大于重力，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 14.(2019·鄭州模擬)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)，且規(guī)定向左為磁場(chǎng)B的正方向，則下列敘述正確的是 (　　) A.0～1 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B.1～2 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C.2～3 s內(nèi)，

23、ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D.3～4 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 【解析】選B、D。根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是由a向b的。在第1 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場(chǎng)方向向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內(nèi)電流的流向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸引，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在第2 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場(chǎng)方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互吸引，故B項(xiàng)正確；同理可以判斷C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 15.如圖所示，實(shí)驗(yàn)小組將一個(gè)水平閉合金屬線圈固定，再將一個(gè)輕彈簧

24、上端固定，下端懸掛一質(zhì)量為m的條形磁鐵，磁鐵穿過固定的水平閉合金屬線圈的中央，靜止時(shí)彈簧伸長量為x，現(xiàn)用手將磁鐵向上托起到彈簧壓縮量為x后由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則 (　　) A.磁鐵將上下運(yùn)動(dòng)，直到停止運(yùn)動(dòng) B.當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈受到的安培力方向豎直向上 C.運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，磁鐵的加速度一定等于g D.線圈在整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgx 【解析】選A、D。磁鐵將上下運(yùn)動(dòng)，引起線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而出現(xiàn)安培阻力，直到最后會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確；當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律：來拒去留，則磁鐵受到向上的

25、安培力，那么線圈受到的安培力方向向下，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧處于原長時(shí)，沒有彈力，除受到重力外，若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，則受到向下的安培阻力，若向下運(yùn)動(dòng)，則受到向上的安培阻力，因此磁鐵的加速度可能大于g也可能小于g，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，從靜止至停止，彈簧的彈性勢(shì)能不變，那么減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，從而產(chǎn)生焦耳熱為Q=mgh=2mgx，故D項(xiàng)正確。 【加固訓(xùn)練】 　　如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)。在勻速運(yùn)動(dòng)過程中外力F做功WF，磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功W1，磁鐵克服磁場(chǎng)力做功W2，重力對(duì)磁鐵

26、做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek。則 (　　) A.W1=Ek　　　　　 B.WF+WG=Ek+Q C.W1=Q D.W1+W2=Q 【解析】選A、B。根據(jù)題意，由動(dòng)能定理知：導(dǎo)體棒：W1=Ek ，故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒知W2-W1=Q，對(duì)磁鐵有：WF+WG-W2=0，聯(lián)立解得WF+WG=Ek+Q，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 16.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是 (　　) A.向右加速運(yùn)動(dòng)　　　

27、　 B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 【解析】選B、C。MN向右運(yùn)動(dòng)，說明MN受到向右的安培力，因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上；若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱PQ中電流為QP且減小向右減速運(yùn)動(dòng)；若L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)PQ中電流為P→Q且增大向左加速運(yùn)動(dòng)，故B、C項(xiàng)正確。 【加固訓(xùn)練】 　　如圖所示，導(dǎo)體棒ab、cd均可在各自的導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不 計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的方向如圖，大小隨時(shí)間變化的情況如圖2所示，在0～t1時(shí)間內(nèi) (　　) A.若ab不動(dòng)，則ab、cd中均

28、無感應(yīng)電流 B.若ab不動(dòng)，則ab中有恒定的感應(yīng)電流，但cd中無感應(yīng)電流 C.若ab向右勻速運(yùn)動(dòng)，則ab中一定有從b到a的感應(yīng)電流，cd向左運(yùn)動(dòng) D.若ab向左勻速運(yùn)動(dòng)，則ab中一定有從a到b的感應(yīng)電流，cd向右運(yùn)動(dòng) 【解析】選B、D。若ab不動(dòng)，0～t1內(nèi)，B1逐漸增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，ab產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，變壓器的原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，直流電正常工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，所以cd中無感應(yīng)電流，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若ab向右勻速運(yùn)動(dòng)，回路面積減小，而磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，回路中的磁通量可能不變，則ab中沒有感應(yīng)電流，cd不會(huì)有電流，cd靜止，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若ab向左勻速運(yùn)動(dòng)，0～t1內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁通量增大，運(yùn)用楞次定律得ab中有從a到b的感應(yīng)電流，由于B1逐漸增大，ab向左勻速運(yùn)動(dòng)，所以該回路中產(chǎn)生增大的電動(dòng)勢(shì)，即從a到b的感應(yīng)電流增大，根據(jù)楞次定律得在導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生d到c的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則得導(dǎo)體棒cd受向右的安培力，即cd向右運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)正確。 - 14 -