课时规范练30 电磁感应现象 楞次定律一、基础对点练1.(产生感应电流的条件)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有( )A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动2.(楞次定律的理解与应用)(2021北京海淀区高三一模)线圈绕制在圆柱形铁芯上,通过导线与灵敏电流表连接组成闭合回路。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和灵敏电流表的导线在同一平面内,铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置,使其沿QP方向靠近线圈。若电流从灵敏电流表“+”接线柱流入时灵敏电流表指针向右偏转,在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象,且图中标出的灵敏电流表指针偏转方向正确的是( )3.(多选)(楞次定律与安培定则)(2021陕西安康模拟)如图甲所示,导体棒P竖直放置,一固定圆形线圈Q与P在同一竖直面内,P中通有变化电流i,规定如图甲所示的电流方向为正,电流随时间变化的规律如图乙所示,则( )A.t1时刻,线圈Q中有顺时针电流B.t2时刻,线圈Q中有逆时针电流C.t1~t2,线圈Q有扩张趋势D.t2~t3,Q中磁通量的变化率增大4.(楞次定律与安培定则)(2021山东济宁模拟)如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西且强度较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流表,图中未画出)检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响,让检测线圈(位于水平面内)从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处,\n在此过程中,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )A.感应电流的方向先顺时针后逆时针B.感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针C.检测线圈所受安培力的方向先向南后向北D.检测线圈所受安培力的方向先向北后向南二、素养综合练5.(多选)(2021陕西模拟)如图甲所示,MN为磁流体发电机,大量的正、负电荷连续以某速度射入两板间的匀强磁场,ab直导线与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接,线圈A内有按图乙所示规律变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列说法正确的是( )A.M板带正电,N板带负电B.1~2s内,ab、cd导线互相排斥C.0~4s内,穿过线圈A的磁通量变化量为零D.3~4s内,cd导线中的电流减小6.(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动7.(多选)一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心,圆环轴线与螺线管轴线重合,如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流,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\nC.t=和t=时刻,圆环内有相同的感应电流D.t=和t=时刻,圆环内有相同的感应电流\n课时规范练30 电磁感应现象 楞次定律1.D 解析:在A、B、C三种情况下,穿过线圈a的磁通量始终为零,因此不产生感应电流,故A、B、C错误;选项D中,当线圈绕垂直于MN的直径转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,故D正确。2.A 解析:A、B图中当磁铁向线圈靠近时,穿过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流从正极流入灵敏电流表,则灵敏电流表指针向右偏转,A正确,B错误;当磁铁按如C、D图所示的方式靠近线圈时,由对称性可知,穿过线圈的磁通量总是零,线圈中不会有感应电流,C、D错误。3.BC 解析:在t1时刻,通入螺线管中电流在减小,依据右手螺旋定则,其形成垂直纸面向外的磁场不断减小,因此线圈Q中的磁通量也要减小,根据楞次定律可知线圈Q将阻碍其磁通量的减小,因此线圈Q会产生逆时针电流,A错误;同理在t2时刻,线圈Q中有逆时针电流,B正确;在t1~t2,电流随时间在减小,即通过线圈Q的磁通量在减小,由楞次定律“增缩减扩”可知,线圈Q有扩张趋势,C正确;在t2~t3,电流随时间虽然在增大,但其斜率却在减小,即通过线圈Q的磁通量变化率在减小,D错误。4.B 解析:根据通电直导线周围的磁感线的分布特点,检测线圈由远处移近直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向下的分量,且磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针;当检测线圈逐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,A错误,B正确。根据楞次定律“来拒去留”可知,检测线圈所受安培力的方向一直向北,C、D错误。5.AC 解析:由左手定则,可以判断M板带正电,N板带负电,A正确;1~2s内,线圈A的磁场正向增大,根据楞次定律可判断cd导线中电流方向向下,ab直导线中电流方向也向下,由同向电流相互吸引可知,ab、cd导线应互相吸引,B错误;0~4s内,穿过线圈A的磁通量变化量为零,C正确;3~4s内,因磁场是均匀变化的,故cd导线中的电流不变,D错误。6.BC 解析:根据安培定则可知,MN处于ab产生的垂直纸面向里的磁场中,MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N,L1中感应电流的磁场向上,由楞次定律可知,L2线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减弱,或向下增强。若L2中磁场方向向上减弱,根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小,根据右手定则可知PQ向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强,根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大,根据右手定则可知PQ向左加速运动。故选BC。7.AD 解析:由题图可知在t=时刻,通过线圈的电流增大,则线圈产生的磁场增大,所以穿过金属圆环的磁通量变大,根据楞次定律可知,圆环有扩张的趋势,选项A正确,B错误;由题图可知,在t=时刻通过线圈的电流增大,而在t=时刻通过线圈的电流减小,根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同,选项C错误;由题图可知,在t=和t=时刻线圈内电流的变化率是大小相等的,则线圈产生的磁场的变化率也相等,根据法拉第电磁感应定律可知,圆环内的感应电动势大小是相等的,所以感应电流大小也相等,根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同,选项D正确。
