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高中物理2021年初专题周练——楞次定律训练题(一)【含详解】
年级:高中
难度:中等
更新时间:2021-01-12
下载:262次
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一、选择题(共95题)
1.

空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心OMN上.t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示:磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示,则在t=0t=t1的时间间隔内

A圆环所受安培力的方向始终不变

B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

C圆环中的感应电流大小为

D圆环中的感应电动势大小为

【答案】

BC

【详解】

AB、根据B-t图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在t0时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向的方向在t0时刻发生变化,则A错误,B正确;

CD、由闭合电路欧姆定律得:,又根据法拉第电磁感应定律得:,又根据电阻定律得:,联立得:,则C正确,D错误.

故本题选BC

组卷:298次
难度:中等
知识点:楞次定律
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2.

金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圏A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示.导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是

A圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动

B圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动

C圆盘逆时针减速转动时,ab棒将向右运动

D圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动

【答案】

BD

【详解】

A.由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强.由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由ab.由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动,A错误;

B.同理可知,若圆盘顺时针减速转动时,则ab棒将向右运动,选项B正确;

C.由右手定则可知,圆盘逆时针加减速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱.由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由ab.由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动,故C错误

D.同理可知,若圆盘逆时针加减速转动时减速转动时,则ab棒将向右运动,选项D正确;

组卷:217次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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3.

如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0 射入P1 P2 两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P1 、P2 相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变化磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是(  )

A0~1sab、cd导线互相排斥

B1~2sab、cd导线互相吸引

C2~3sab、cd导线互相排斥

D3~4sab、cd导线互相吸引

【答案】

BC

【详解】

左侧实际上为等离子体发电机,将在ab中形成从ab的电流,由图乙可知,0~2s内磁场均匀变化,根据楞次定律可知将形成从cd的电流,同理2~4s形成从dc的电流,且电流大小不变,故0~2s秒内电流同向,相互吸引,2~4s电流反向,相互排斥,故AD错误,BC正确.故选BC.

组卷:207次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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4.

两圆环AB置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )

AA可能带正电且转速减小

BA可能带正电且转速增大

CA可能带负电且转速减小

DA可能带负电且转速增大

【答案】

BC

【详解】

AB.A带正电,顺时针转动产生顺时针方向的电流,A中磁场方向垂直直面向里,当转速增大,B中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即感应电流磁场方向垂直直面向外,故A中产生逆时针电流,A错误,B正确;

CD. A带负电,顺时针转动产生逆时针方向的电流,A中磁场方向垂直直面向外,当转速减小,B中磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直直面向外,故A中产生逆时针电流,C正确,D错误;

故选BC

组卷:127次
难度:中等
知识点:楞次定律
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5.

如图所示,线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间,线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向,正确的是  

A                                 B

C                                    D

【答案】

CD

【详解】

(1)当磁铁N极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上.故A错误;

(2)当磁铁S极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上,故B错误;

(3)当磁铁S极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而下.故C正确;

(4)当磁铁N极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而下,故D正确;

故本题选CD.

【点睛】

当磁铁的运动,导致线圈的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化

组卷:136次
难度:基础
知识点:楞次定律
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6.

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时刻,圆环有扩张的趋势

B时刻,圆环有收缩的趋势

C时刻,圆环内的感应电流大小相等

D时刻,圆环内有俯视逆时针方向的感应电流

【答案】

BC

【详解】

A B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.

C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.

D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.

组卷:101次
难度:中等
知识点:楞次定律
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7.

如右图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路当一条形磁铁N极朝下从高处下落接近回路时  

AP、Q将互相靠拢                                     B产生的电流方向从QP

C磁铁的加速度仍为g                                 D磁铁的加速度小于g

【答案】

AD

【详解】

AB.当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知PQ将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用,由于通过回路的原磁场向下增大,则此时感应磁场向上,根据安培定则可知,产生的逆时针的电流,即电流方向从PQ,故A正确,B错误;
CD.由于磁铁受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故C错误,D正确。

故选AD

组卷:295次
难度:基础
知识点:楞次定律
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8.

如图,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有缩小的趋势

B穿过线圈a的磁通量变小

C线圈a对水平桌面的压力将增大

D线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

【答案】

AC

【详解】

BD.滑片向下滑动,回路电阻减小,电流增大,螺线管产生磁场变强,线圈a面积不变, 线圈a的磁通量变大,根据安培定则判断穿过a线圈的磁感应强度竖直向下,根据楞次定律可知,a线圈的感应电流产生磁场竖直向上,根据安培定则判断,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,故BD错误

A.根据楞次定律,增缩减扩原理可以判断,线圈a有收缩的趋势,故A正确;

C.根据楞次定律,来拒去留原理可判断,a线圈磁通量增大,所以线圈a有远离b的趋势,对桌面压力变大,故C正确;

故选AC

组卷:226次
难度:中等
知识点:楞次定律
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9.

如图(a)所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图(b)所示,直导线中电流方向以向上为正,下列说法中不正确的是 (   )

A0~t1时间内,线圈有顺时针电流,并有向右的运动趋势

B0~t1时间内,线圈有顺时针电流,并有向左的运动趋势

Ct1~t2时间内,线圈有逆时针电流,并有向右的运动趋势

Dt1~t2时间内,线圈有逆时针电流,并有向左的运动趋势

【答案】

ABD

【解析】

0~t1时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐减小,则磁场逐渐减弱,根据楞次定律,金属线框中产生逆时针方向的感应电流。
根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向左,右边受到的安培力水平向右,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向左。故AB错误;同理可知,在t1~t2时间内,直导线中电流向上增加,则穿过右边线圈的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线圈有逆时针电流,线圈受安培力向右,即线圈有向右的运动趋势,则C正确,D错误。此题选择不正确的选项,故选ABD。

【点睛】

解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系,运用楞次定律判断感应电流的方向,以及运用左手定则判断安培力的方向.

组卷:274次
难度:中等
知识点:楞次定律
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10.

如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为N极,将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v,向下的加速度大小为a,圆环的质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,则(  )

A俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向

B永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零

C永磁体运动到P点时,圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma

D永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh+mv2

【答案】

AC

【分析】

根据楞次定律判断感应电流的方向;可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零;根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力;根据能量关系求解焦耳热.

【详解】

磁铁下落时,根据楞次定律可得,俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向,选项A正确;永磁体下落的整个过程,开始时速度增加,产生感应电流增加,磁铁受到向上的安培力变大,磁铁的加速度减小,根据楞次定律可知阻碍不是阻止,即磁铁的速度不可能减到零,否则安培力就是零,物体还会向下运动,选项B错误;永磁体运动到P点时,根据牛顿第二定律:mg-F=ma;对圆环:Mg+F=N,则N=Mg+mg-ma,由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma,选项C正确;由能量守恒定律可得,永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh-mv2选项D错误;故选AC.

【点睛】

此题关键是理解楞次定律,掌握其核心阻碍不是阻止;并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.

组卷:240次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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11.

如图,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环.将圆环从a点无初速释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧c后返回,下列说法正确的是(      )

Aac的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针

B运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反

C圆环从bc的时间大于从cb的时间

D圆环从bc产生的热量大于从cb产生的热量

【答案】

AD

【解析】

A:由安培定则知,直导线上方磁场方向垂直纸面向外,圆环从ab的过程中磁通量增加,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是顺时针圆环从bc的过程中磁通量减小,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是逆时针.故A项正确.

B:圆环从ab的运动过程中,将环分解为若干个小的电流元,上半环的左右对称部分所受合力向下,下半环左右对称部分所受合力向上;下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强,则整个环所受安培力的方向向上.故B项错误.

C:圆环从bc的过程与圆环从cb的过程中经同一位置时从bc速率大于从cb的速率(一部分机械能转化为电能),则圆环从bc的时间小于从cb的时间.故C项错误.

D:圆环从bc的过程与圆环从cb的过程中经同一位置时从bc速率大于从cb的速率,则圆环从bc的过程与圆环从cb的过程中经同一位置时从bc圆环所受安培力大于从cb圆环所受安培力,圆环从bc的过程克服安培力做的功大于圆环从cb的过程克服安培力做的功,圆环从bc产生的热量大于从cb产生的热量.故D项正确.

综上,答案为AD.

组卷:291次
难度:容易
知识点:楞次定律
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12.

如图所示,在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcdcd边上接  两个相同的电阻,平行金属板ef通过导线与金属框相连,金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场,同一时刻各点的磁感应强度B大小相等,B随时间t均匀增加,已知 ,磁场区域面积是金属框面积的二分之一,金属板长为L,板间距离为L.质量为m,电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入,刚好从f 板右边缘射出.不计粒子重力,忽略边缘效应.则

A金属框中感应电流方向为abcda

B粒子带正电

C粒子初速度为

D粒子在ef间运动增加的动能为

【答案】

AC

【详解】

A.因为磁场垂直纸面向里均匀增大,故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为abcdae板带负电,f板带正电,A正确;

B.因为粒子刚好从f板右边缘射出,所以粒子受到向下的电场力,而电场方向向上,所以粒子带负电,B错误;

C.粒子在电场中做类平抛运动,在水平方向上有

在竖直方向上有

而电容器两极板间的电压等于R两端的电压,故

联立解得

C正确;

D.根据动能定理可得粒子增加的动能为

D错误.

故选AC

组卷:220次
难度:偏难
知识点:带电粒子在电场中的运动
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13.

如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间

A两小线圈会有相互靠拢的趋势

B两小线圈会有相互远离的趋势

C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

【答案】

BC

【详解】

根据右手螺旋定则可知,通电导线瞬间,对于左金属框,因矩形金属框内部的磁场比外部强,所以左小线圈有向外的磁通量,且增大;同理,右边金属框也一样,因此左、右小线圈的磁通量均增大,根据楞次定律可知,线圈的感应电流方向都是顺时针方向,再由同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互远离.故BC正确,AD错误.

故选BC

组卷:150次
难度:中等
知识点:楞次定律
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14.

一长直导线与闭合金属线框放在同一竖直面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示(以竖直向上为电流的正方向)。则在0T时间内,下列说法正确的是(  )

A0时间内,穿过线框的磁通量最小

B时间内,线框中始终产生逆时针方向的感应电流

C时间内,线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势

DT时间内,线框受安培力的合力方向向右

【答案】

BC

【详解】

A0~时间内,长直导线中的电流最大,且保持不变,所以穿过线框的磁通量最大,A错误;

B.由楞次定律可以判断在时间内,线框中始终产生逆时针方向的感应电流,B正确;     

C时间内,长直导线中的电流先减小后增大,所以线框内的磁通量先减小后增大,线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势,C正确;

D 时间内,长直导线中的电流保持不变,穿过线框的磁通量不变,所以线框内无感应电流产生,线框不受安培力作用,D错误。

故选BC

组卷:146次
难度:中等
知识点:楞次定律
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15.

如图甲所示,正方形金属线框abcd固定在磁场中,磁场方向与导线框所在平面垂直,规定垂直线框平面向里为磁场的正方向,磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。已知正方形线框的边长L=0.4m,电阻R=2Ω,则(  )

A01s内线框中有逆时针方向的感应电流

B1s3s内线框ab边受到的安培力大小先减小后增大

C1s3s内通过线框某一横截面的电荷量为0.16C

D4s内线框中产生的热量为0.512J

【答案】

BC

【详解】

A01s内线框中磁场方向向外并增大,根据楞次定律及安培定则可知,电流方向为顺时针,A错误;

B1s3s内,根据法拉第电磁感应定律可得

由图可知,该时间段内,为恒定值,则感应电动势为定值,电流大小不变,根据可知,B先减小后增大,则安培力先减小后增大,B正确;

C1s3s内,根据法拉第电磁感应定律可得,感应电动势大小为

通过某一横截面的电荷量为

带入得

C正确;

D.前4s内,由于磁感应强度B的变化率大小都相等,所以线框中产生的感应电动势的大小都相等,可得

则感应电流大小为

则线框中产生的热量为

D错误。

故选BC

组卷:209次
难度:中等
知识点:楞次定律
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16.

如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷.在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线上,现让橡胶盘由静止开始绕轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是

A铝环N有沿逆时针方向的感应电流

B铝环N有扩大的趋势

C橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下

D橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上

【答案】

AD

【详解】

A、依据楞次定律,可知,穿过环N的磁通量,向上且增大,因此环N有沿逆时针方向的感应电流,故A正确;B、C、D、胶木盘M由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大;橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过N线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律的另一种表述,引起的机械效果阻碍磁通量的增大,知金属环的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以,橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上,且铝环N有收缩的趋势.故D正确,B、C错误.故选AD.

【点睛】

解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围磁场的方向,以及掌握楞次定律的另一种表述,即感应电流引起的机械效果阻碍磁通量的变化.

组卷:144次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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17.

如图所示,一根足够长的水平滑杆上套有一质量为的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道穿过金属环的圆心.现使质量为的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动,则(  )

A磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来

B磁铁将不会穿越滑环运动

C磁铁与圆环的最终速度为

D整个过程最多能产生热量

【答案】

CD

【解析】

金属圆环光滑,一足够长的水平的绝缘轨道光滑,所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0,满足动量守恒,根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答.

【详解】

A.金属环是光滑的,足够长的水平的绝缘轨道是光滑的,在磁铁穿过金属环后,二者由于不受摩擦力的作用,两者将不会停下来,A错误;

B.磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反,所以磁铁受到阻力的作用,同理,在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同,也是受到阻力的作用,但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系,所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动,B错误;

C.选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统,系统在水平方向受到的合力为0,满足动量守恒;选取磁铁M运动的方向为正方向,则最终可能到达共同速度时

C正确;

D.磁铁若能穿过金属环,运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能,二者的末速度相等时损失的动能最大,为

D正确.

【点睛】

本题为结合楞次定律考查动量守恒定律的应用,要注意选取的研究对象是磁铁与圆环组成的系统,可根据楞次定律的表现来判断物体运动状态的变化.

组卷:248次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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18.

如图,螺线管内有平行于轴线的外加磁场,以图中箭头所示方向为其正方向,螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一闭合小金属圆环,圆环与导线框在同一平面内,当螺线管内的磁感应强度B随时间按图所示规律变化时(   

A0~t1时间内,环有收缩趋势

Bt1~t2时间内,环有扩张趋势

Ct1~t2时间内,环内有逆时针方向的感应电流

Dt2~t3时间内,环内有逆时针方向的感应电流

【答案】

BC

【详解】

A.在0~t1时间内,B均匀增加,则在线圈中产生恒定不变的感生电动势,则在导线框dcba中形成稳定的电流,则此时环中无感应电流产生,环也没有收缩趋势,选项A错误;

BC.在t1~t2时间内,B的变化率逐渐减小,则螺线管中的感应电流方向为从下到上且逐渐减小,在导线框abcd中的磁通量为向外减小,穿过环的磁通量向外减小,根据楞次定律可知,环内有逆时针方向的感应电流,且有扩张趋势,选项BC正确;

D.在t2~t3时间内,B的方向向下,且B的变化率逐渐减小,则螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减小,在导线框abcd中的磁通量为向里减小,穿过环的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,环内有顺时针方向的感应电流,选项D错误;

组卷:201次
难度:中等
知识点:楞次定律
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19.

如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场(  )

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

【答案】

CD

【详解】

磁场发生变化,回路变为圆形,是由线圈受到的安培力的方向向外,导线围成的面积扩大,根据楞次定律的推广形式可得,导线内的磁通量一定正在减小,磁场在减弱,故CD正确,AB错误.故选CD.

考点:楞次定律

【点睛】

解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,也可以使用楞次定律的推广的形式处理.

组卷:142次
难度:容易
知识点:楞次定律
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20.

如图所示,圆形导体线圈a平放在绝缘水平桌面上,a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管、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向上滑动,下列说法中正确的有(      )

A穿过线圈a的磁通量增大

B线圈a对水平桌面的压力小于其重力

C线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

D线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

【答案】

BD

【解析】

试题分析:当滑动触头P向上移动时电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流减小,b线圈产生的磁场减弱,故穿过线圈a的磁通量变小;根据b中的电流方向和安培定则可知b产生的磁场方向向下穿过线圈a,根据楞次定律,a中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小,故a的感应电流的磁场方向也向下,根据安培定则可知线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针,故A错误,C错误,D正确.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向上滑动时,可以用等效法,即将线圈ab看做两个条形磁铁,不难判断此时两磁铁互相吸引,故线圈a对水平桌面的压力将减小,故B正确.故选BD.

考点:安培定则;楞次定律

组卷:283次
难度:基础
知识点:楞次定律
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21.

如图甲所示,位于竖直面内的两金属导轨平行且处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.导轨的一端与一电阻R相连,具有一定质量的金属杆ab放在导轨上且接触良好并与导轨垂直,导轨上有支撑水平金属杆的套环,使金属杆始终保持静止.当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示变化时(规定垂直纸面向里的磁场方向为正),若规定套环对金属杆的支持力向上为正,则如图所示反映金属杆所受的支持力F随时间t变化和电阻R的发热功率P随时间t变化的图线可能正确的是(  )

A    B

C    D

【答案】

AC

【解析】

0-0.5s内,B均匀增大,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势:,根据楞次定律判断得知,ab中产生的感应电流方向沿b→a,为负方向。感应电流的大小为,ab棒所受的安培力大小为FA1=BI1L=(B0+2B0t),方向向左,则拉力大小为F1=FA1=(B0+2B0t),方向向右,为正方向;在0.5-1s内,B不变,穿过回路的磁通量不变,没有感应电流产生,安培力和拉力均为零;在1-2s内,B均匀减小,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势:,根据楞次定律判断得知,ab中产生的感应电流方向沿a→b,为正方向。感应电流的大小为,ab棒所受的安培力大小为

,方向向右,则拉力大小为F2=FA2=(6B0-4B0t),方向向左,为负方向;故知A正确。有前面分析的电流大小,结合功率公式:P=I2R知,C图象正确;故选AC。

组卷:219次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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22.

匀强磁场中垂直放置一个圆形线圆,线圈的匝数n=100、面积S=0.1 m2、电阻r=1,线圈外接一个阻值R=9的电阻,规定如图甲所示磁场垂直于线圈向里为正方向,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.下列说法正确的是

A0~1s,线圈中感应电流为逆时针方向

B1~2s,线圈中感应电流为顺时针方向

C0~1 s,电阻R产生的焦耳热为1.44 J

D0~2s,通过电阻R的电荷量为零

【答案】

AC

【详解】

AB.由图可知,01s内,通过线圈向上的磁通量变小,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流为逆时针,同理,12s内,感应电流为逆时针,故A正确,B错误;

C.由法拉第电磁感应定律:

由闭合电路欧姆定律,可知电路中的电流为:

所以线圈电阻r消耗的功率

C正确;

D.02s内,通过R的电荷量

D错误;

组卷:247次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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23.

如图所示,两同心圆环AB置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环。当B绕环心转动时,导体环A具有扩展趋势,则B的转动情况是(  )

A顺时针加速转动

B顺时针减速转动

C逆时针加速转动

D逆时针减速转动

【答案】

AC

【详解】

导体环A具有扩展趋势,B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反,当B环内的磁场增强时,A环具有面积扩展的趋势,所以B环顺时针加速转动或逆时针加速转动,故选AC

组卷:156次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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24.

如图所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0B0.导线的电阻不计.则(   )

A流经电阻R1中的电流方向为ba

B回路中感应电动势的大小为

C回路中感应电流大小为

Dab之间的电势差为

【答案】

AC

【解析】

由图象分析可知,0至t1时间内有,由法拉第电磁感应定律有:,面积为:s=πr22,得,故B错误;由闭合电路欧姆定律有:I1=,联立以上各式解得,通过电阻R1上的电流大小为:I1=;故C正确;由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a,故A正确;线圈两端的电压大小为U=I12R=,电流方向为从b到a,所以 ,故D错误;故选AC.

【点睛】

此题考查楞次定律来判定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.还可求出电路的电流大小,及电阻消耗的功率.同时磁通量变化的线圈相当于电源.

组卷:242次
难度:很难
知识点:楞次定律
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25.

如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管QPQ共轴,Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示,取甲图中电流方向为正方向,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则

A时刻,P有收缩的趋势

B时刻,,穿过P的磁通量不变

C时刻,P中有感应电流

D时刻,P有收缩的趋势

【答案】

BC

【详解】

A.当螺线管中电流增大时,其形成的磁场不断增强,因此线圈P中的磁通量增大,根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大,故线圈有远离和面积收缩的趋势,即FN>GP有收缩的趋势,故A错误;

B.当螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,线圈P中的磁通量不变,因此线圈中无感应电流产生,故FN=G,故B正确;

C.t3时螺线管中电流为零,但是线圈P中磁通量是变化的,因此此时线圈P中有感应电流,但此时刻二者之间没有相互作用力,即FN=G,故C正确;

D.当螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,线圈P中的磁通量不变,因此线圈中无感应电流产生,故t4FN=G,此时P没有收缩的趋势,故D错误.

组卷:158次
难度:中等
知识点:楞次定律
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26.

在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域.如图所示,ab =LAB =2Labc=ABC=90°acb=ACB=30°.线框穿过磁场的过程中

A感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向

B感应电流先增大,后减小

C通过线框的电荷量为

Dcb两点的最大电势差为

【答案】

AD

【详解】

线圈穿越磁场的过程中,磁通量先增加后减小,则根据楞次定律可知,感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,选项A正确;线框穿过磁场的过程中,切割磁感线的有效长度先增加、后减小,再增加,则感应电流先增加、后减小,再增加,选项B错误;根据,因进入和出离磁场时,磁通量变化相同,且感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,可知通过线框的电荷量为零,选项C错误;当线圈完全进入磁场时,cb两点的电势差最大,最大为,选项D正确.

组卷:127次
难度:中等
知识点:楞次定律
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27.

如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MNPQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直纸面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的vt图象,图中数据均为已知量,重力加速度为g,不计空气阻力,则在线框穿过磁场的过程中,下列说法正确的是(  )

At1t2过程中,线框中感应电流沿顺时针方向

B线框的边长为v1t2t1

C线框中安培力的最大功率为

D线框中安培力的最大功率为

【答案】

BD

【详解】

A.金属线框刚进入磁场时,磁通量增加,磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向沿逆时针方向,故A错误;

B.由图象可知,金属框进入磁场过程中做匀速直线运动,速度为v1,匀速运动的时间为t2t1,故金属框的边长:Lv1t2t1),故B正确;

CD.在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,则得:mgBIL,又,又 Lv1t2t1),联立解得:;线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力,进入时安培力等于重力,离开时安培力大于重力,开始减速,故开始离开磁场时安培力最大,功率最大,为PmFt2,又,联立得:,故C错误,D正确.

组卷:157次
难度:中等
知识点:楞次定律
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28.

如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于点,将圆环拉至位置后无初速释放,在圆环从摆向的过程中

A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针

B.感应电流方向一直是逆时针

C.安培力方向始终与速度方向相反

D.安培力方向始终沿水平方向

【答案】

AD

【解析】

试题分析:先看感应电流方向,铜制圆环内磁通量先向里并增大,由楞次定律可知,铜制圆环感应电流的磁场向外,依据右手安培定则得到,感应电流方向为逆时针;铜制圆环越过最低点过程中,铜制圆环内磁通量向里的减小,向外的增大,所以铜制圆环感应电流的磁场向里,感应电流为顺时针;越过最低点以后,铜制圆环内磁通量向外并减小,所以铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针,A正确;B错误;

再看安培力方向,由于圆环的电流是相等的,把圆环沿竖直方向看成两个半圆环,则这两个半圆环的电流相等、磁场不相同,则磁场强的半圆产生的安培力大于磁场弱的,故安培力的合力的方向是水平的,同理,当圆环摆过最下端的位置时,安培力的方向也是如此,C错误;D正确;故选AD

【名师点睛】本题由楞次定律可得出电流的方向,重点在于弄清何时产生电磁感应,以及磁通量是如何变化的,按着应用楞次定律判断感应电流的方向的步骤进行分析和判断;再由左手定则判断安培力的方向.

考点:楞次定律、安培力.

组卷:262次
难度:容易
知识点:楞次定律
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29.

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时刻,圆环有扩张的趋势

B时刻,圆环有收缩的趋势

C时刻,圆环内有相同的感应电流

D时刻,圆环内有相同的感应电流

【答案】

AD

【详解】

AB.由图可知在时刻,通过线圈的电流增大,则线圈产生的磁场增大,所以穿过金属小圆环的磁通量变小,根据楞次定律可知,圆环有扩张的趋势,选项A正确,B错误;

C.由图可知在时刻通过线圈的电流增大,而在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;

D.由图可知在时刻,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。

故选AD

组卷:234次
难度:偏难
知识点:法拉第电磁感应定律
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30.

如图(a),在同一平面内固定一长直导线PQ和一导线框abcdabcdPQ的下方.导线PQ中通有从QP的电流,电流i的变化如图(b)所示(形状为向上平移的余弦曲线).导线框abcd中的感应电流

At=0时为零

Bt1时改变方向

Ct1时最大,且沿 adcba的方向

Dt3时最大,且沿 adcba的方向

【答案】

AC

【分析】

图像中电流最大时,变化率为零,磁通量最大,磁通量的变化率为零,电流为0时,磁通量为零,磁通量的变化率最大,图像斜率正负与感应电流的方向有关,斜率的正负不变,感应电流的方向也不变,抓好这几点,根据不同的时间节点进行分析,即可解决问题.

【详解】

A.由图(b)可知,导线PQ中电流再是达到最大值,变化率为零,故导线框中的磁通量变化率为零,根据法拉第电磁感应定律,此时导线框中产生的感应电动势为零,导线框abcd中的电流为零,选项A正确;

B.导线PQ中的电流再时,其图线斜率正负不变,所以导线框abcd中磁通量变化率的正负不变,根据楞次定律,此时导线框中产生的感应电流的方向不变,导线框abcd中的电流方向不变,选项B错误;

C.导线PQ中的电流在时,其图线的斜率最大,电流变化率最大,导线框abcd中磁通量变化率最大,根据法拉第电磁感应定律,此时导线框abcd中产生的感应电流最大,且由楞次定律可判断出感应电流的方向沿adcba方向,选项C正确;

D.由楞次定律可判断出在时感应电流的方向为沿abcda方向,选项D错误;

故选AC

组卷:178次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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31.

如图甲所示,ab两个金属圆环通过导线相连构成回路,在a环中加垂直于环面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,磁感应强度垂直于环面向里为正,则下列说法正确的是

A0-1s内,ab两环中的磁场方向相反

B时刻,b环中磁通量为零

C1-3s内,b环中的电流始终沿顺时针方向

D2-4s内,b环中的磁通量先增大后减小

【答案】

AC

【解析】

A.0-1s内,环中磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知环中的感应电流沿逆时针方向,根据安培定则可知环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,故选项A符合题意;

B.时刻环中磁通量的变化率最大,感应电流最大,因此环中感应电流的磁通量不为零,故选项B不符合题意;

C.1-3s内,环中磁通量先向里减小,后向外增大,根据楞次定律可知环中感应电流方向始终沿顺时针方向,因此环中的感应电流方向始终沿顺时针方向,故选项C符合题意;

D. 2-4s内,环中磁通量的变化率先减小后增大,因此环中感应电流先减小后增大,环中磁通量先减小后增大,故选项D不符合题意。

组卷:272次
难度:中等
知识点:楞次定律
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32.

某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时

AN极从上向下靠近线圈时,将受到线圈的排斥力

BS极从上向下远离线圈时,将受到线圈的排斥力

C通过电流表的感应电流方向是先a→→b,后b→→a

D通过电流表的感应电流方向是先b→→a,后a→→b

【答案】

AD

【解析】

当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时,穿过线圈的磁通量向下,且先增加后减小,根据楞次定律判断感应电流的磁场方向,再结合右手螺旋定则判断感应电流的方向

【详解】

A项:由来拒去留可知,N极从上向下靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,所以磁铁受到线圈的排斥力,故A正确;

B项:由来拒去留可知,S极从上向下远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,所以磁铁受到线圈的吸引力,故B错误;

C项:当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时,穿过线圈的磁通量向下,且先增加后减小,根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,故感应电流的磁场先向上后向下,故感应电流先逆时针后顺时针(俯视),即先b→G→a,后a→G→b,故C错误,D正确。

故应选:AD

【点睛】

本题是楞次定律的基本应用。对于电磁感应现象中,导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断:感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动。

组卷:239次
难度:容易
知识点:楞次定律
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33.

在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图位置向右运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则下列说法正确的是 (  )

A此时圆环中的电流为逆时针方向

B此时圆环的加速度为

C此时圆环中的电功率为

D此过程中通过圆环截面的电量为

【答案】

BD

【解析】

由楞次定律可知,线圈产生的感应电流沿顺时针方向,故A错误;此时圆环受力为:,由牛顿第二定律可得,加速度为:,故B正确;当圆环的直径与边界线PQ重合时,圆环左右两个半环均产生感应电动势,有效切割的长度都等于直径,故线圈中的感应电动势为:E=2B×2a×=2Bav,圆环中的电功率为:,故C错误。此过程中,电路中的平均电动势为:,则电路中通过的电量为:,故D正确;故选BD

组卷:189次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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34.

如图所示,匀强磁场中有两个用同样导线绕城的闭合线圈AB,线圈AB匝数之比为2∶3,半径之比为3∶2,磁感应强度B随时间均匀增大。下列说法正确的有(  )

A两线圈产生的感应电流均沿逆时针方向

B某一时刻两线圈的磁通量之比

C两线圈的电阻之比

D两线圈中产生的感应电流之比

【答案】

ACD

【详解】

A. 由于磁场向里,磁感应强度B随时间均匀增大,根据楞次定律可知,感应电流均沿逆时针方向,A正确;

B. 线圈的磁通量

B错误;

C. 根据电阻定律可知,

C正确;

D. 根据法拉第电磁感应定律

题中相同,A圆环中产生的感应电动势为

B圆环中产生的感应电动势为

所以

感应电流

则两线圈中产生的感应电流之比

IAIB=32

D正确。

故选ACD

组卷:241次
难度:中等
知识点:楞次定律
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35.

如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ.一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则

A超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向

B磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ

C磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθH–h

D磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为

【答案】

BCD

【解析】

从上往下看,逆时针电流.故A错误;圆环所受到的安培力F=BIL,其竖直方向的分量F1=Fcosθ=BILcosθ,以圆环为研究对象,由平衡条件,得N=mg+BILcosθ,故B正确;设永磁体的质量为M,以永磁铁为研究对象,由平衡条件可知Mg=BILcosθ;由能量守恒,永磁铁减少的重力势能等于圆环中产生的焦耳热.Q=MgH-h=BILcosθ•H-h),故C正确;由焦耳定律Q=I2R•解得 ,因下移过程圆环中的电流可认为保持不变,所以通过超导圆环的电荷量 ,故D正确;

组卷:103次
难度:中等
知识点:楞次定律
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36.

如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流,则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)   

A向右匀速运动                                          B向左减速运动

C向右减速运动                                           D向右加速运动

【答案】

BD

【解析】

根据棒的切割磁感线,依据右手定则可确定感应电流的方向,由法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小;从而由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量的变化,再根据楞次定律,即可确定线圈N中的感应电流的方向.

【详解】

若要让N中产生逆时针的电流,M必须让N中的磁场减小×增大所以有以下两种情况.

垂直纸面向外的磁场()且大小减小,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向左减速运动;

同理,垂直纸面向里的磁场(×)且大小增大,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向右加速运动;故BD正确,AC错误;

故选BD.

【点睛】

考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用,注意各定律的作用,同时将右手定则与左手定则区别开.

组卷:280次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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37.

下图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是

A          B           C          D

【答案】

CD

【详解】

A.当磁铁N极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上.故A不符合题意;
B.当磁铁S极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上,故B不符合题意;
C.当磁铁S极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向与图中电流方向相同.故C符合题意;
D.当磁铁N极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而下,故D符合题意;

组卷:224次
难度:容易
知识点:楞次定律
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38.

用细线悬挂一个金属铜环,过圆环的圆心且与环面垂直的直线上有一条形磁铁如图,当磁铁远离圆环平移时,下列说法中正确的是(    )

A圆环将向左运动

B圆环将向右运动

C圆环中的感应电流方向沿顺时针方向(从左向右看)

D圆环中的感应电流方向沿逆时针方向(从左向右看)

【答案】

AC

【分析】

当条形磁铁远离线圈时,导致线圈的磁通量发生变化,出现感应电动势,从而形成感应电流.根据楞次定律可确定感应电流的方向,同时还可以确定磁铁靠近带电圆环排斥,远离时吸引

【详解】

当条形磁铁N极远离线圈时,根据楞次定律:来拒去留,可知远离时受到圆环的吸引,则圆环向左运动,故A正确,B错误当条形磁铁N极远离时,导线线圈的磁通量减小,由楞次定律:增反减同,可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从左向右看);故C正确,D错误.所以AC正确,BD错误.

【点睛】

本题主要考查了楞次定律的应用,正确理解楞次定律阻碍的含义即可正确解题

组卷:297次
难度:容易
知识点:楞次定律
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39.

如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速度释放,穿过A管比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是(  )

AA管是用塑料制成的,B管是用铜制成的

BA管是用铝制成的,B管是用胶木制成的

CA管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的

DA管是用胶木制成的,B管是用铝制成的

【答案】

AD

【详解】

由题意可知,小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度,故说明小球在B管时受到阻力作用;其原因是金属导体切割磁感线,从而使闭合的导体中产生感应电流,由于磁极间的相互作用而使小球 受向上的阻力;故B管应为金属导体,如铜、铝、铁等,而A管应为绝缘体,如塑料、胶木等,故AD正确,BC错误.

【点睛】

本题是电磁感应中的力学问题;解题时应注意在发生电磁感应时,由于安培力的作用而消耗了机械能产生了电能,故磁体受到的一定为阻力,磁性小球在下滑中会使金属导体产生电磁感应从而使小球的下落变慢,而绝缘体不会发生电磁感应,故磁性小球做自由落体运动.

组卷:224次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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40.

如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿顺时针方向(图中箭头所示).下列说法中正确的是

At1~t2时间内,线圈B中有顺时针方向的电流

Bt1~t2时间内,线圈B中的感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外

C0~t2时间内,线圈B中产生感应电流方向始终不变

D0~t2时间内,线圈B有扩张的趋势

【答案】

ACD

【解析】

A、B项:在t1~t2时间内,由于线圈A的逆时针方向电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,线圈B感应电流的磁场方向垂直纸面向内,则线圈B内有顺时针方向的电流,故A正确,B错误;

C、D项:同理,0t1时间内,由于线圈A的顺时针方向电流减小,导致线圈B磁通量减小,感应电流的磁场与它相同,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向时则线圈B内有顺时针方向的电流,故C正确;此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间有相互排斥,所以线圈B有扩张的趋势

点晴:解决本题的关键掌握安培定则、楞次定律的内容,知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.同时注意t=0时电流方向为顺时针,而在t1~t2时间内电流方向为逆时针

组卷:103次
难度:中等
知识点:楞次定律
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41.

楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?

A电阻定律                                                 B库仑定律

C欧姆定律                                                  D能量守恒定律

【答案】

D

【详解】

楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程.

组卷:111次
难度:容易
知识点:楞次定律
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42.

如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(  )

 

A两线圈内产生顺时针方向的感应电流

Ba、b线圈中感应电动势之比为91

Ca、b线圈中感应电流之比为34

Da、b线圈中电功率之比为31

【答案】

B

【解析】

试题分析:根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;因磁感应强度随时间均匀增大,则,根据法拉第电磁感应定律可知,则,选项B正确;根据,故ab线圈中感应电流之比为3:1,选项C错误;电功率,故ab线圈中电功率之比为27:1,选项D错误;故选B

【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率.

【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量.

组卷:188次
难度:中等
知识点:导体的电阻
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43.

一长直铁芯上绕有线圈P,将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端,线圈P的中轴线通过线圈Q的中心,且与线圈Q所在的平面垂直.将线圈P连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E为直流电源,S为开关下列情况中,可观测到Q向左摆动的是

AS闭合的瞬间

BS断开的瞬间

CS闭合的情况下R的滑片向a端移动时

DS闭合的情况下,保持电阻R的阻值不变

【答案】

A

【解析】

A:S闭合的瞬间,线圈P中电流由无到有,产生的磁场从无到有,线圈Q中磁通量从无到有,线圈Q中磁通量增加,根据楞次定律,线圈Q的运动将阻碍磁通量的增大,则线圈Q将向左运动远离线圈P.故A项正确.

BS断开的瞬间,线圈P中电流由有到无,产生的磁场由有到无,线圈Q中磁通量由有到无,线圈Q中磁通量减小,根据楞次定律,线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小,则线圈Q将向右运动靠近线圈P.故B项错误.

C:在S闭合的情况下R的滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路电阻增大,线圈P中电流减小,产生的磁场变弱,线圈Q中磁通量减小,根据楞次定律,线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小,则线圈Q将向右运动靠近线圈P.故C项错误.

D:在S闭合的情况下,保持电阻R的阻值不变,线圈P中电流不变,产生的磁场不变,线圈Q中磁通量不变,线圈Q中不产生感应电流,线圈Q不受磁场力,线圈Q不动.故D项错误.

组卷:193次
难度:中等
知识点:楞次定律
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44.

如图所示,1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是  

A闭合开关S的瞬间,电流表G中有的感应电流

B闭合开关S的瞬间,电流表G中有的感应电流

C闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有的感应电流

D闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G中有的感应电流

【答案】

D

【详解】

AB.因为左端线圈产生恒定的磁场,所以右侧线圈中的磁通量不发生变化,闭合开关瞬间不会产生感应电流,AB错误.

CD.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,回路电阻变大,电流变小,产生磁场强度变小,根据右手定则可以判断,B线圈感应电流产生的磁场向下,根据右手定则判断流经电流表的电流为C错误D正确.

组卷:299次
难度:基础
知识点:楞次定律
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45.

如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到(  )

A拨至M端或N端,圆环都向左运动

B拨至M端或N端,圆环都向右运动

C拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动

D拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动

【答案】

B

【详解】

无论开关S拨至哪一端,当把电路接通一瞬间,左边线圈中的电流从无到有,电流在线圈轴线上的磁场从无到有,从而引起穿过圆环的磁通量突然增大,根据楞次定律(增反减同),右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流,异向电流相互排斥,所以无论哪种情况,圆环均向右运动。

故选B

组卷:220次
难度:容易
知识点:楞次定律
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46.

如图所示,光滑固定金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中,下列说法正确的是

AP、Q将保持不动

BP、Q将相互远离

C磁铁的加速度小于g

D磁铁的加速度仍为g

【答案】

C

【解析】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,分析导体的运动情况.

【详解】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知,PQ将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用。故AB错误。由于磁铁受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故C正确D错误。故选C

【点睛】

本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向,抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键.楞次定律的另一结论:增反减同.

组卷:180次
难度:中等
知识点:楞次定律
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47.

如图所示圆环形导体线圈平放在水平桌面上,的正上方固定一竖直螺线管,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向下滑动,下列表述正确的是(  )

A线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B穿过线圈的磁通量变小

C线圈有扩张的趋势

D线圈对水平桌面的压力FN将增大

【答案】

D

【详解】

当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,接入电路中的电阻变小,所以流过线圈b的电流增大,所以穿过线圈a的磁通量变大.由右手定则可以判断出穿过线圈a的磁通量增大的方向向下,所以根据楞次定律可知线圈a中感应电流所产生的磁场方向向上,再由右手定则可知线圈a中感应电流方向为俯视逆时针,故AB错误.滑片P向下移动使得穿过线圈a的磁通量增加,根据楞次定律的描述感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因,只有线圈a面积减小才能阻碍磁通量的增加,所以线圈a应有收缩的趋势,故C错误.滑片P为不动时,线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力.当滑片P向下滑动时,采用等效法,将线圈a和螺线管b看做两个条形磁铁,由楞次定律可以判断出两条形磁铁的N级相对,互相排斥,所以线圈a对水平桌面的压力变大,故D正确.故选D

组卷:288次
难度:中等
知识点:楞次定律
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48.

扫描隧道显微镜(STM)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STM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减其微小振动,如图所示,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最有效的方案是

A                                         B

C                                            D

【答案】

A

【详解】

感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中紫铜薄板上下及左右振动时在磁场中的部分有时多有时少,磁通量发生变化,产生感应电流,受到安培力,阻碍系统的振动,故A正确;而BCD三个图均无此现象,故BCD错误.

组卷:296次
难度:中等
知识点:楞次定律
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49.

水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁,当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时,下列判断正确的是(  )

A.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力减小   

B铝环有扩张的趋势,对桌面的压力增大

C铝环有收缩的趋势,对桌面的压力增大   

D铝环有扩张的趋势,对桌面的压力减小

【答案】

C

【解析】

当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时,通过铝环的磁通量增加,根据楞次定律,铝环中产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,阻碍磁铁的靠近,所以铝环对桌面的压力会增大,铝环还有收缩的趋势,以缩小面积来阻碍磁通量的增加。所以选项C正确,ABD错误

组卷:157次
难度:基础
知识点:楞次定律
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50.

如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置释放,环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1T2,重力加速度大小为g,则( 

AT1>mgT2>mg         BT1<mgT2<mg          CT1>mgT2<mg         DT1<mgT2>mg

【答案】

A

【详解】

圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中,穿过圆环的磁通量先增加再减小,根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是:感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小,即先是排斥其向下运动,阻碍其磁通量增大,后是吸引线圈,阻碍其磁通量的减小.故两种情况下,绳的拉力都大于mg,即A正确.

【点睛】

深刻理解楞次定律“阻碍”的含义.如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的.

组卷:236次
难度:容易
知识点:楞次定律
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51.

如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,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(从上向下看),下列说法中正确的是

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

【答案】

C

【详解】

由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确.

故选C

组卷:223次
难度:容易
知识点:楞次定律
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组卷/试题篮
52.

如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当aO点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a

A.顺时针加速旋转                                       B.顺时针减速旋转

C.逆时针加速旋转                                       D.逆时针减速旋转

【答案】

B

【解析】

试题分析:本题中是由于a的转动而形成了感应电流,而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化,才使b中产生了感应电流;因此本题应采用逆向思维法分析判断.

当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时,相当于顺时针方向电流,并且在增大,根据右手螺旋定则,其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场,其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场,并且磁场的磁感应强度在增大,金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多,向里的是全部,向外的是部分)而且增大,根据楞次定律,b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外,磁场对电流的作用力向外,所以b中产生逆时针方向的感应电流,所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转,b中产生顺时针方向的感应电流A错误B正确;当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,但具有扩张趋势;当逆时针减速旋转时,b中产生逆时针方向的感应电流,但具有收缩趋势,CD错误

【点睛】本题的每一选项都有两个判断,有的同学习惯用否定之否定法,如A错误,就理所当然的认为B和C都正确,因为二者相反:顺时针减速旋转和逆时针加速旋转,但本题是单选题,甚至陷入矛盾.他们忽略了本题有两个判断,一个是电流方向,另一个是收缩趋势还是扩张趋势.如果只有一个判断,如b中产生的感应电流的方向,可用此法.所以解题经验不能做定律或定理用

组卷:180次
难度:中等
知识点:楞次定律
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53.

某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去,该过程中(  )

A通过电流表的感应电流方向一直是bGa

B通过电流表的感应电流方向是先bGa,后aGb

C条形磁铁的加速度一直等于重力加速度

D条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度

【答案】

B

【解析】

A、B项:当磁铁自上向下穿入线圈时,原磁场向下,磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,感应电流是从b→G→a;当磁铁向下离开线圈时,原磁场向下,磁通量减少,感应电流的磁场方向向下,感应电流是从a→G→b,故A错误,B正确;

C、D项:当磁铁自上向下穿入线圈时,磁通量增加,根据来拒去留可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,当磁铁向下离开线圈时,磁通量减少,根据来拒去留可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,故C、D均错误.

组卷:283次
难度:中等
知识点:楞次定律
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54.

如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是(      )

A先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向

B先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向

C先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流

D先沿adcba的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向

【答案】

D

【分析】

根据题中求线圈的电流情况可知,本题考查判断闭合线圈穿过磁场过程产生的感应电流方向,运用楞次定律进行分析求解.

【详解】

线圈进入磁场过程,磁通量增大,产生感应电流,由楞次定律判断可知,感应电流方向为adcba方向;线圈完全在磁场中运动时,线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,线圈穿出磁场的过程,磁通量减小,由楞次定律判断可知,感应电流方向为abcda方向;

A.不符合题意,错误;

B.不符合题意,错误;

C.不符合题意,错误;

D.正确.

组卷:106次
难度:容易
知识点:楞次定律
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55.

如图所示,两匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(  )

A同时增大减小

B同时减小增大

C同时以相同的变化率增大

D同时以相同的变化率减小

【答案】

B

【详解】

AB.产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A错误,B正确。

CD.同时以相同的变化率增大B1B2,或同时以相同的变化率减小B1B2,两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,CD 错误。

故选B

组卷:197次
难度:容易
知识点:楞次定律
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组卷/试题篮
56.

如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MNPQ之间,abcd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则abcd棒的运动情况是(  )

Aab向左运动,cd向右运动

Bab向右运动,cd向左运动

Cabcd都向右运动

Dabcd保持静止

【答案】

A

【详解】

由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒abcd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动;

A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确;

B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误;

C. abcd都向右运动,与结果不一致,故C错误;

D. abcd保持静止,与结果不一致,故D错误;

组卷:268次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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57.

如图,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.4kg,在该平面上以m/s、与导线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中

A金属环受到的安培力与运动的方向相反

B在平行于导线方向金属环做减速运动

C金属环中最多能产生电能为0.8J

D金属环动能减少量最多为0.6J

【答案】

D

【详解】

金属环周围有环形的磁场,金属环向右运动,磁通量减小,根据来拒去留可知,所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线,即安培力垂直直导线向左,与运动方向并非相反,安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,只剩沿导线方向的速度,然后磁通量不变,无感应电流,水平方向合力为零,故为匀速直线运动,AB错误;由题知,金属环最终以m/s,沿平行导线方向做匀速直线运动,动能的减少量为J,则产生的电能最多为0.6JC错误,D正确.

组卷:188次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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58.

如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则(     )

AM有缩小的趋势,螺线管N有缩短的趋势

BM有扩张的趋势,螺线管N有伸长的趋势

CM有扩张的趋势,螺线管N有缩短的趋势

DM有缩小的趋势,螺线管N有伸长的趋势

【答案】

D

【解析】N中通过的电流逐渐减小时,电流产生的磁场逐渐减小,故穿过M的磁通量减小,为阻碍磁通量减小,根据楞次定律可知,环M应向磁通量增大的方向形变.由于M环中有两种方向的磁场:线圈N外的磁感线方向与线圈内的磁感线方向相反,N线圈外内的磁感线要将N线圈内外的磁通量抵消一些,当M的面积减小时,穿过M的磁通量会增大,所以可知环M应有减小的趋势;当N中电流突然减小时,N内各匝线圈之间的作用力减小;由于同向电流相互吸引,所以当N中电流突然减小时,螺线管N由伸长的趋势.故D正确.故选D.

【点睛】本题关键要明确螺线管线圈相当于条形磁铁,穿过M环的磁通量存在抵消的情况,注意A的面积越大,磁通量是越小的,不是越大,不能得出相反的结果.

组卷:228次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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59.

如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置经过位置到达位置,位置都很靠近Ⅱ.在这个过程中,线圈中感应电流

A沿abcd流动

B沿dcba流动

C是沿abcd流动,由是沿dcba流动

D是沿dcba流动,由是沿abcd流动

【答案】

A

【详解】

由条形磁铁的磁场分布情况可知,线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少.线圈从位置,穿过abcd自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线框中产生的感应电流的方向为abcd,线圈从位置,穿过abcd自上而下的磁通量在增加,感应电流的磁场阻碍其增加,由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.

A.由上分析可知,A正确;

BCD.由上分析可知,BCD错误.

组卷:133次
难度:容易
知识点:楞次定律
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60.

如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块(

A.在PQ中都做自由落体运动

B.在两个下落过程中的机械能都守恒

C.在P中的下落时间比在Q中的长

D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大

【答案】

C

【解析】

试题分析:当小磁块在光滑的铜管P下落时,由于穿过铜管的磁通量变化,导致铜管产生感应电流,因磁场,从而产生安培阻力,而对于塑料管内小磁块没有任何阻力,在做自由落体运动,故A错误;由A选项分析可知,在铜管的小磁块机械能不守恒,而在塑料管的小磁块机械能守恒,故B错误;在铜管中小磁块受到安培阻力,则在P中的下落时间比在Q中的长,故C正确;根据动能定理可知,因安培阻力,导致产生热能,则至底部时在P中的速度比在Q中的小,故D错误.故选C

考点:电磁感应

组卷:283次
难度:容易
知识点:楞次定律
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61.

如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(   

AFN先小于mg后大于mg,运动趋势向左

BFN先大于mg后小于mg,运动趋势向左

CFN先小于mg后大于mg,运动趋势向右

DFN先大于mg后小于mg,运动趋势向右

【答案】

D

【解析】

试题分析:试题分析:条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中,线圈中的磁通量先增大后减小,根据楞次定律的第二种描述:来拒去留:可知,线圈先有向下和向右的趋势,后有向上和向右的趋势;故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力;同时运动趋势向右.故选D

考点:楞次定律

点评:线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流,从而受到了安培力的作用而产生的;不过由楞次定律的描述可以直接判出,并且能更快捷

组卷:127次
难度:基础
知识点:楞次定律
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62.

如图甲,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框RRPQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电ii的变化如图乙所示,规定从QP为电流正方向。导线框R中的感应电流(  )

A时为最大

B时改变方向

C时最大,且沿顺时针方向

D时最大,且沿顺时针方向

【答案】

C

【详解】

A.由图可知,在时导线中电流的变化率为零,此时线圈中磁通量的变化率为零,则感应电流为零,故A错误;

B.从时间内,图像的斜率均为负值,穿过线框的磁通量为先向里减小,后向外增加,可知产生的感应电流方向不变,即在时线圈中的电流不改变方向,故B错误;

CD.结合正弦曲线变化的特点可知,当PQ中的电流为0时,电流的变化率最大,所以电流产生的磁场的变化率最大,所以在时刻或t=T时刻线框内磁通量的变化率最大,则产生的电动势最大,在时刻,向里的磁场减小,R内产生的感应电流的磁场的方向向里,根据安培定则可知,电流的方向为顺时针方向;同理可知,在t=T时刻向外的磁场减小,R内产生的感应电流的磁场的方向向外,根据安培定则可知,感应电流的方向为逆时针方向,故C正确,D错误。

故选C

组卷:223次
难度:中等
知识点:楞次定律
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63.

一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I和位置时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为:(       )

A逆时针方向  逆时针方向

B逆时针方向  顺时针方向

C顺时针方向  顺时针方向

D顺时针方向  逆时针方向.

【答案】

B

【详解】

线圈第一次经过位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律,线圈中感应电流的磁场方向向左,根据安培定则,顺着磁场看去,感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置时,穿过线圈的磁通量减小,可判断出感应电流为顺时针方向,故选项B正确.

组卷:177次
难度:基础
知识点:楞次定律
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64.

如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( 

A. B 

C  D

【答案】

A

【详解】

对于A选项,电流先正向减小,这一过程,电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向里,且逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同也是向里,再根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针方向,合力方向与线框左边所受力方向都向左;然后电流反向增大,在此过程,电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,再根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针方向,合力方向与线框左边所受力方向都向右,综上所述,选项A正确,选项BCD错误.

组卷:203次
难度:容易
知识点:楞次定律
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65.

条形磁铁位于线圈L的正上方,N极朝下,灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路。现使磁铁从静止开始加速下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过G的电流方向和电容器的带电情况下列说法正确的是

Aab,上极板带正电

Bab,下极板带正电

Cba,上极板带正电

Dba,下极板带正电

【答案】

D

【详解】

AB.当磁铁N极向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得,感应磁场方向与原来磁场方向相反,再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下,由于线圈相当于电源,线圈下端相当于电源的正极,则流过G的电流方向是从ba,故AB错误。

CD. 线圈下端相当于电源的正极,下极板带正电,故C错误,D正确。

组卷:231次
难度:容易
知识点:楞次定律
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66.

如图所示电路,若将滑动变阻器滑片向上移动,ab环中感应电流的方向是(   

Aa环顺时针,b环顺时针

Ba环顺时针,b环逆时针

Ca环逆时针,b环顺时针

Da环逆时针,b环逆时针

【答案】

C

【详解】

根据题意可知,线圈所夹导线电流向上,当滑片向上移动,回路电阻变大,电流变小,根据右手定则可判断,通过两线圈的磁感应强度都变小,而通过a的磁通量向外减小,所以a中感应电流磁场向外,根据右手定则,a中感应电流为逆时针;而通过b的磁通量向里减小,所以b中感应电流磁场向里,根据右手定则,b中感应电流为顺时针,ABD错误C正确

组卷:274次
难度:基础
知识点:楞次定律
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67.

一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环NN可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑线变阻器,为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是( )

A.在S断开的情况下,Sa闭合的瞬间

B.在S断开的情况下,Sb闭合的瞬间

C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时

D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时

【答案】

C

【解析】

试题分析:由楞次定律的第二种描述:来拒去留可知要使N向左运动,通过N的磁通量应减小;而AB中由断开到闭合过程中磁通量均增大,故AB错误;

若将移动滑动头,则向c端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中电流减小,磁通量减小,故会使N左移,故C正确;

D中向d移动时,滑动变阻器接入电阻减小时,故电路中电流增大,磁场增大,故会使N右移,故D错误;

故选C

考点:楞次定律;

点评:楞次定律有两种描述:增反减同来拒去留,后者判断导体的运动更有效,应学会应用.

组卷:123次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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68.

一正三角形导线框高为从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域.两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于xOy平面,磁场区域宽度均为a.则感应电流I与线框移动距离x的关系图象可能是(以逆时针方向为感应电流的正方向

A.               B        

C            D

【答案】

C

【解析】

当线框移动距离xa~2a范围,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势E1增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势E2不变,两个电动势串联,总电动势E=E1+E2增大,故A错误;当线框移动距离x0~a范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,故B错误;当线框移动距离x2a~3a范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,故C正确,D错误.所以C正确,ABD错误.

组卷:276次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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69.

如图所示的装置中,cd杆原来静止,当ab杆做如下哪种运动时,cd杆将向右移动(  )

A向右匀速运动

B向右减速运动

C向左加速运动

D向左减速运动

【答案】

D

【详解】

A.ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A错误;

B.ab向右减速运动时,L1中的磁通量向上减小,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向下,故通过cd的电流方向向上,cd向左移动,B错误;

C.ab向左加速运动时,L1中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向下,故通过cd的电流方向向上,cd向左移动,C错误;

D.ab向左减速运动时,L1中的磁通量向下减小,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,D正确;

组卷:240次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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70.

如图所示,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动,c为铜制圆线圈,线圈平面与螺线管中轴线垂直,圆心在螺线管中轴线上,则(   

A导体棒ab中的电流由b流向a                  B螺线管内部的磁场方向向左

C铜制圆线圈c被螺线管吸引                      D铜制圆线圈c有收缩的趋势

【答案】

D

【详解】

A.由右手定则可知导体棒ab中的电流由a流向b,故A错误;

B.由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;

CD.螺线管电流增大,铜制圆线圈c磁通量增大,根据楞次定律可知会被螺线管排斥,铜制圆线圈c有收缩的趋势,故C错误,D正确。   

故选D

组卷:278次
难度:中等
知识点:磁场 磁感线
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71.

如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是(  )

A始终dcba

Babcd,后dcba

Cabcd,后dcba,再abcd

Ddcba,后abcd,再dcba

【答案】

D

【详解】

根据右手定则可以判断,线圈所在位置磁场垂直纸面向外,根据电流磁场分布,线圈向右移动过程中,回路磁通量向外变大,感应电流磁场向里,根据右手定则判断,电流方向dcba,当dc边通过直导线位置后,磁通量向外减小,感应电流磁场向外,感应电流方向abcd,当ab过直导线后,磁通量向里减小,感应电流磁场向里,电流为dcbaABC错误D正确.

组卷:131次
难度:基础
知识点:楞次定律
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72.

如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中,线圈ab(  )

A静止不动

B逆时针转动

C顺时针转动

D发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向

【答案】

C

【详解】

滑片P向右滑动过程中,电流增大,线圈处的磁场变强,磁通量增大,根据阻碍含义,线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动;

A. Φab,与结果不一致,故A错误;

B. ΦaΦb,与结果不一致,故B错误;

C. Φab,与结果一致,故C正确;

D. 条件不足,与结果不一致,故D错误;

组卷:254次
难度:中等
知识点:楞次定律
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73.

如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(  )

A向右摆动               B向左摆动               C静止                      D无法判定

【答案】

A

【详解】

当磁铁向铜环运动时,铜环的磁通量增大,则由楞次定律可知,铜环为了阻碍磁通量的变化而会向后摆,即向右摆,A正确.

组卷:242次
难度:容易
知识点:楞次定律
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74.

如图所示,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,下列有关圆环的说法正确的是(   )

A圆环内产生变大的感应电流,圆环有收缩的趋势

B圆环内产生变小的感应电流,圆环有收缩的趋势

C圆环内产生变大的感应电流,圆环有扩张的趋势

D圆环内产生变小的感应电流,圆环有扩张的趋势

【答案】

B

【详解】

因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,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,B;ACD

【点睛】

当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.

组卷:280次
难度:中等
知识点:楞次定律
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75.

某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是(   

A,后

B,后

C

D

【答案】

A

【解析】

条形磁铁进入固定线圈时,线圈所在区域的磁通量向下且增加,由楞次定律可以判断,线圈中电流为逆时针方向(从上往下看),通过电流计电流方向为;条形磁铁进入一半至离开线圈的过程,线圈所在区域的磁通量向下且减少,由楞次定律可以判断,线圈中电流为顺时针方向(从上往下看),通过电流计电流方向为,故A项正确,BCD项错误.综上所述,本题正确答案为A.

组卷:285次
难度:容易
知识点:楞次定律
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76.

如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)(   )

A向右匀速运动

B向左加速运动

C向左匀速运动

D向右加速运动

【答案】

B

【详解】

若要让N中产生顺时针的电流,M必须让N中的磁场向里减小或向外增大所以有以下两个答案.若垂直纸面向里的磁场且大小减小,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒中电流由ab减小,则导体棒向右减速运动.同理,垂直纸面向外的磁场且大小增大,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向左加速运动,故B正确,ACD错误;故选B.

【点睛】

考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用,注意各定律的作用,同时将右手定则与左手定则区别开.

组卷:197次
难度:中等
知识点:楞次定律
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77.

如图所示,一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环

A始终相互吸引

B始终相互排斥

C先相互吸引,后相互排斥

D先相互排斥,后相互吸引

【答案】

D

【详解】

因圆环从开始下降到达磁铁中间时,磁通量一直增大;而当从中间向下运动时,磁通量减小时;则由楞次定律可知,当条形磁铁靠近圆环时,感应电流阻碍其靠近,是排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时,感应电流阻碍其远离,是吸引力,故先相互排斥,后相互吸引;故D正确,ABC错误。

组卷:262次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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78.

纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(如图所示)。虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场。AB右侧有圆线圈C,为了使C中产生顺时针方向的感应电流,紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是(  )

A向右匀速运动

B向左匀速运动

C向右加速运动

D向右减速运动

【答案】

C

【详解】

AB.导线MN匀速向右或向左运动时,导线MN产生的感应电动势和感应电流恒定不变,AB产生的磁场恒定不变,穿过线圈C中的磁通量不变,没有感应电流产生.故AB错误.

C.导线MN加速向右运动时,导线MN中产生的感应电动势和感应电流都增大,由右手定则判断出来MN中感应电流方向由N→M,根据安培定则判断可知:ABC处产生的磁场方向:垂直纸面向外,穿过C磁通量增大,由楞次定律判断得知:线圈C产生顺时针方向的感应电流.故C正确.

D.同理导线MN减速向右运动时,由楞次定律判断得知:线圈M产生逆时针方向的感应电流,故D错误.

故选C

组卷:249次
难度:容易
知识点:楞次定律
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组卷/试题篮
79.

在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,01 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力Ff随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向) (  )

A                 B

C               D

【答案】

A

【详解】

根据题意可得:在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针,再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左,所以静摩擦力的方向是水平向右,即为正方向;而在0~1s内磁场方向垂直线框平面向下,且大小变大,则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的,即导体棒的电流大小是不变的;再由:

可得安培力大小随着磁场变化而变化,因为磁场是不变的,则安培力大小不变,所以静摩擦力的大小也是不变的。故A正确,BCD错误。

故选A

组卷:224次
难度:中等
知识点:楞次定律
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80.

如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨MN,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是(  )

A当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d

B当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c

C当金属棒ab向右加速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d

D当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c

【答案】

D

【详解】

AB.当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时,金属棒产生恒定感应电动势,由右手定则判断电流方向为a→b。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点,可以判断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定,则感应电流也恒定,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流,c点与d点等电势,选项AB错误;

CD.当ab向右做加速运动时,由右手定则可推断φba,电流沿逆时针方向。又由E=Blv可知ab导体两端的电动势不断增大,那么左边电路中的感应电流也不断增大,由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的,并且磁感应强度不断增强,所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针,而在右线圈组成的电路中,感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。把这个线圈看成电源,由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d,因此d点电势高于c点,综上可得,选项D正确,C错误;

故选D

组卷:124次
难度:容易
知识点:楞次定律
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81.

如图1所示,100匝的线圈(图中只画了2 匝)两端AB与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。下列说法正确的是

AA端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V

BA端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V

CB端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V

DB端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V

【答案】

B

【详解】

线圈相当于电源,由楞次定律可知A相当于电源的正极,B相当于电源的负极。故A应该与理想电压表的正接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得:

AA端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V,与结论不相符,选项A错误;

BA端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V,与结论相符,选项B正确;

CB端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V,与结论不相符,选项C错误;

DB端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V,与结论不相符,选项D错误;

故选B.

组卷:155次
难度:容易
知识点:楞次定律
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82.

如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方,有一条形磁铁从静止开始下落,下落过程中始终保持竖直方向,起始高度为h,最后落在水平地面上.若不计空气阻力,重力加速度取g,下列说法中正确的是

A磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向(俯视圆环)

B磁铁在整个下落过程中,圆环受到它的作用力总是竖直向下的

C磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变

D磁铁落地时的速率一定等于

【答案】

B

【详解】

A、由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向下,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故选项A错误;

B、由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动,在磁铁靠近圆环的过程中为阻碍磁铁的靠近,圆环对磁铁的作用力竖直向上,在磁铁穿过圆环远离圆环的过程中,为阻碍磁铁的远离,圆环对磁铁的作用力竖直向上,则在整个过程中,圆环对磁铁的作用力始终竖直向上,根据牛顿第三定律可知圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下,故选项B正确;

C、在磁铁下落过程中,圆环中产生感应电流,圆环中有电能产生,磁铁在整个下落过程中,磁铁的机械能转化为电能,由能量守恒定律可知,磁铁的机械能减少,故选项C错误;

D、磁铁做自由落体运动时,则有,磁铁落地时的速度,由于磁铁下落时能量有损失,磁铁落地速度小于,故选项D错误;

故选选项B

组卷:232次
难度:中等
知识点:楞次定律
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83.

如图所示,矩形线框abcd与长直导线在同一平面内,直导线中通有向上的恒定电流I.当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中线框内感应电流的方向为(  

Adcba,后一直abcd                               Bdcba,再abcd,后dcba

Cabcd,后一直dcba                                Dabcd,再dcba,后abcd

【答案】

D

【详解】

由安培定则得,向上的恒定电流I在导线左边产生的磁场垂直纸面向外,在导线右边产生的磁场垂直纸面向里.

当线框abcd向导线靠近时,穿过线框的磁通量是向里的增大,根据楞次定律,感应电流的磁场垂直纸面向外,则感应电流的方向为abcd

当线框越过导线到线框中心轴线与导线重合时,穿过线框的磁通量是向里的减小,根据楞次定律,感应电流的磁场垂直纸面向里,则感应电流的方向为dcba

当线框继续向左运动,穿过线框的磁通量是向外的增大,根据楞次定律,感应电流的磁场垂直纸面向里,则感应电流的方向为dcba

当线框远离导线时,穿过线框的磁通量是向外的减小,根据楞次定律,感应电流的磁场垂直纸面向外,则感应电流的方向为abcd

综上,线框中电流方向先abcd,再dcba,后abcd.故D项正确,ABC三项错误.

组卷:170次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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84.

在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1000匝,横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0ΩR1=4.0ΩR2=5.0ΩC=30μF.在一段时间内,垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示,大小按如图乙所示的规律变化则下列说法中正确的是

A螺线管中产生的感应电动势为1.2V

B闭合K,电路中的电流稳定后电容器下极板带负电

C闭合K,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为2.56×102W

DK断开后,流经R2的电量为1.8×10-2C

【答案】

C

【详解】

A.根据法拉第电磁感应定律:;解得:E=0.8V,故A错误;

B.根据楞次定律可知,螺线管的感应电流盘旋而下,则螺线管下端是电源的正极,那么电容器下极带正电,故B错误;

C.根据全电路欧姆定律,有:I==0.08A,根据 P=I2R1  解得:P=2.56×10-2W;故C正确;

DS断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q,电容器两端的电压为:U=IR2=0.4V,流经R2的电量为:Q=CU=1.2×10-5C,故D错误;

组卷:108次
难度:中等
知识点:楞次定律
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85.

如图,金属环A用绝缘轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧.若变阻器的滑片P向左移动,则( 

A金属环A向左运动,同时向外扩张

B金属环A向左运动,同时向里收缩

C金属环A向右运动,同时向外扩张

D金属环A向右运动,同时向里收缩

【答案】

B

【解析】

变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反,故相互排斥,则金属环A将向左运动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势,故B正确,ACD错误.

组卷:237次
难度:容易
知识点:楞次定律
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86.

如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向

A.向左                      B.向右                      C.垂直纸面向外        D.垂直纸面向里

【答案】

B

【解析】

MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向顺时针方向,由左手定则可知,线圈所受安培力的合力方向向右,选项B正确.

组卷:247次
难度:容易
知识点:楞次定律
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87.

如图所示,放在不计电阻的金属导轨上的导体棒 ab, 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,钢制闭合线圈 c将被螺线管吸引(      )

A向右做匀速运动

B向左做匀速运动

C向右做减速运动

D向右做加速运动

【答案】

C

【详解】

钢制闭合线圈 c被螺线管吸引,根据楞次定律可知通过闭合线圈c的磁场在减弱,即螺线管中的磁场在减弱,导体棒切割磁感线产生的电流在螺旋管中产生磁场,所以导体棒切割磁感线产生的电流在减小,电动势也在减小,根据,可知导体棒应该减速运动

A. 向右做匀速运动,与分析不符,故A错误;

B.向左做匀速运动,与分析不符,故B错误;

C. 向右做减速运动,与分析相符,故C正确

D. 向右做加速运动,与分析不符,故D错误;

组卷:225次
难度:中等
知识点:楞次定律
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88.

如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则()

A导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a

B导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a

C导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右

D导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左

【答案】

D

【详解】

A、根据楞次定律增反减同可知导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,故A错误

B、根据楞次定律增反减同可知当导线框离开磁场时感应电流为a→b→c→d→a,故B错误;

C、根据楞次定律来拒去留可知导线框离开磁场时受到了向左的安培力,故C错误;

D、根据楞次定律来拒去留可知导线框进入磁场时受到了向左的安培力,故D正确;

组卷:290次
难度:中等
知识点:楞次定律
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89.

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝导体线圈,线圈电阻恒定,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙所示规律变化时,则正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的图像是(   

A                              B

C                              D

【答案】

D

【详解】

在时间0~1s内,原磁场向上且增强,感应电流的磁场向下,由右手定则可判断出线圈的感应电流方向沿如图所示的正方向,由于原磁场的变化是均匀的,产生的感应电动势不变,线圈中的感应电流也不变;在时间1s~2s内,原磁场不变,感应电流为0;当时间2s~3s内的情况与时间0~1s内的情况相反,感应电流为负方向且不变.故D项符合题意,ABC三项不符合题意.

组卷:299次
难度:中等
知识点:楞次定律
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90.

如图所示,空间存在垂直纸面向里的磁场,磁场在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布,且关于竖直平面MN对称.绝缘细线上端固定在M点,下端与一个粗细均匀的铜制圆环相接.现将圆环由P处无初速释放,圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出).已知圆环始终在同一竖直平面内摆动,则在圆环从P摆向Q的过程中,下列说法正确的是

A位置PQ可能在同一高度

B感应电流方向始终逆时针

C感应电流方向先逆时针后顺时针

D安培力方向始终与运动方向相反

【答案】

C

【详解】

A.圆环从P摆向Q的过程中,由于磁场在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布,导致环中磁通量变化,从而产生感应电流,出现焦耳热,则环的重力势能会减小,因此Q不可能与P在同一高度,故A错误;

BC.根据楞次定律,环在向下摆的过程中,穿过环垂直向里的磁通量在增大,当向上摆的过程中,穿过环垂直向里的磁通量在减小,那么感应电流则先逆时针后顺时针,故B错误,C正确;

D.根据左手定则,结合感应电流方向先逆时针后顺时针,及磁场在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布,且关于竖直平面MN对称,可知,安培力是阻碍环的运动,但不与运动方向相反,故D错误.

组卷:272次
难度:中等
知识点:楞次定律
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91.

如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化,规定内圆环a端电势高于b端时,ab间的电压uab为正,下列uab-t图像可能正确的是( 

A                       B

C                    D

【答案】

C

【分析】

由图乙可知,电流为周期性变化的电流,故只需分析0.5T0内的感应电流即可;通过分析电流的变化明确磁场的变化,根据楞次定律即可得出电动势的图象。

【详解】

在第一个0.25T0时间内,通过大圆环的电流为顺时针增加的,由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端,因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小,同理可知,在0.25T00.5T0时间内,通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小;则由楞次定律可知,a环内电势低于b端,因电流的变化率逐渐变大,故内环的电动势变大;故C正确,ABD错误。

故选C

【点评】

本题考查楞次定律的应用,要注意明确楞次定律解题的基本步骤,正确掌握并理解增反减同的意义,并能正确应用;同时解题时要正确审题,明确题意,不要被复杂的电路图所迷或!

组卷:157次
难度:中等
知识点:楞次定律
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92.

如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时(  )

A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流

B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势

C线圈绕P1P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d

D线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力

【答案】

A

【详解】

AB.根据E=BωS可知,无论线圈绕轴P1P2转动,则产生的感应电动势均相等,故感应电流相等,故A正确,B错误;

C.由楞次定律可知,线线圈绕P1P2转动时电流的方向相同,都是a→d→c→b→a,故C错误;

D.由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流,故根据

F=BLI

可知,线圈绕P1转动时dc边受到的安培力等于绕P2转动时dc边受到的安培力,故D错误。
故选
A

组卷:112次
难度:中等
知识点:楞次定律
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93.

如图所示,导体直导轨OMPN平行且OMx轴重合,两导轨间距为d,两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按yd的规律分布,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,内、外圆环与两导轨接触良好,与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动,规定内圆环a端电势高于b端时,ab间的电压uab为正,下列uabx图象可能正确的是(  )

AA    BB    CC    DD

【答案】

D

【解析】

导体棒向右匀速运动切割磁感线产生感应电动势,e=Byv=Bdvsinx,大环内的电流为正弦交变电流在第一个磁场区域的前一半时间内,通过大圆环的电流为顺时针增加的,由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端,因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小,同理可知,在第一个磁场区域的后一半时间内,通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小;则由楞次定律可知,a环内电势低于b端,因电流的变化率逐渐变大,故内环的电动势变大;故D正确;ABC错误;故选D。

【点睛】

本题考查楞次定律的应用,要注意明确楞次定律解题的基本步骤,正确掌握并理解增反减同的意义,并能正确应用;同时解题时要正确审题,明确题意,不要被复杂的电路图所迷惑.

组卷:161次
难度:中等
知识点:楞次定律
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94.

如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正.以下说法正确的是

A01s内圆环面积有扩张的趋势

B1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力

C12s内和23s内圆环中的感应电流方向相反

D从上往下看,02s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向

【答案】

D

【详解】

01s线圈中电流增大,产生的磁场增大,金属环中磁通量增大,有面积缩小趋势,故A错误;1s末金属环中感应电流最大,但螺线管中电流为零,没有磁场,与金属环间无相互作用,所以1s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力,故B错误;12s正方向电流减小,23s反向电流增大,根据楞次定律,金属环中感应电流的磁场方向不变,感应电流方向不变,故C错误;01s线圈中电流增大,产生的磁场增大,金属环中磁通量增大,根据楞次定律可知,从上往下看,0ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向;1s2s线圈中电流减小,产生的磁场减弱,金属环中磁通量减小,根据楞次定律可知,从上往下看,1s2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向;故D正确.

组卷:296次
难度:中等
知识点:楞次定律
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95.

如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环B绕环心转动时,导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势,则B的转动情况是(       )

A顺时针加速转动

B顺时针减速转动

C逆时针加速转动

D逆时针减速转动

【答案】

A

【解析】

由图可知,A中感应电流为顺时针,由楞次定律可知,感应电流的内部磁场向里,由右手螺旋定则可知,引起感应电流的磁场可能为:向外增大或向里减小;若原磁场向外,则B中电流应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大;若原磁场向里,则B中电流应为顺时针,则B应逆时针转动且转速减小;又因为导体环A具有扩展趋势,则B中电流应与A方向相反,即B应顺时针转动且转速增大,A正确.

组卷:165次
难度:中等
知识点:楞次定律
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二、解答题(共5题)
1.

如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6Ω,磁场的磁感应强度B=0.2T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5s时间内合到一起.求线圈在上述过程中

1)感应电动势的平均值E

2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;

3)通过导线横截面的电荷量q

【答案】

1E=0.12V;(2I=0.2A(电流方向见图);(3q=0.1C

【详解】

1)由法拉第电磁感应定律有:

感应电动势的平均值

磁通量的变化

解得:

代入数据得:E=0.12V

2)由闭合电路欧姆定律可得:

平均电流

代入数据得I=0.2A

由楞次定律可得,感应电流方向如图:

3)由电流的定义式可得:电荷量q=I∆t代入数据得q=0.1C

组卷:200次
难度:中等
知识点:楞次定律
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2.

超导现象是20世纪人类重大发现之一,日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行.

l)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零,这种性质可以通过实验研究.将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中,磁感线垂直于圈环平面向上,逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场,若此后环中的电流不随时间变化.则表明其电阻为零.请指出自上往下看环中电流方向,并说明理由.

2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ,研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上的时间t未检测出电流变化.实际上仪器只能检测出大于△I的电流变化,其中△I<<I,当电流的变化小于△I时,仪器检测不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变化.设环的横截面积为S,环中定向移动电子的平均速率为v,电子质量为m、电荷量为e.试用上述给出的各物理量,推导出ρ的表达式.

3)若仍使用上述测量仪器,实验持续时间依旧为t.为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高,请提出你的建议,并简要说明实现方法.

【答案】

1)见解析 23)见解析

【解析】

1)逆时针方向.原磁场磁感线垂直于圆环平面向上,当撤去磁场瞬间,环所围面积的原磁通量突变为零,由楞次定律可知,环中感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同,即向上.由右手螺旋定则可知,环中电流的方向是沿逆时针方向.

2)设圆环周长为、电阻为R,由电阻定律得

由于有电阻,所以圆环在传导电流过程中,电流做功,把电能全部转化为内能.设t时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为,由焦耳定律得

因电流是圆环中电荷的定向移动形成的,故可设环中单位体积内定向移动电子数为n,由电流强度的定义得:

因式中neS不变,所以只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化.电流变化大小取时,相应定向移动电子的平均速率变化的大小为,则

t时间内单个电子在环中定向移动时减小的动能为:

圆环中总电子为

设环中定向移动电子减少的动能总和为,则

由于,可得

根据能量守恒定律,得

联立上述各式,得

3)由看出,在题设条件限制下,适当增大超导电流,可以使实验获得的准确程度更高,通过增大穿过该环的磁通量变化率可实现增大超导电流.

此题易错点:分析能量的转换关系以及微观量与宏观量关系时出错.

【考点定位】本题考查楞次定律、电阻定律、电流强度和能量转换等知识,是一道电磁学联系实际的综合问题,意在考查考生灵活应用物理知识解决实际问题的能力.

组卷:159次
难度:很难
知识点:楞次定律
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3.

如图甲,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MNPQ是匀强磁场区域的上、下水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落(bc边始终与MN平行),并以此时为计时起点,图乙是金属线框由开始下落到离开匀强磁场的过程中,线框中感应电流随时间变化的i-t图象(图中t1t2t3未知).已知金属线框边长为L,质量为m,电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g,不计空气阻力.求:

1)金属线框进入磁场时,线框中感应电流的方向;

2)金属线框开始下落时,bc边距离边界MN的高度h

3)在t1—t2时间内,流过线框导线截面的电量q

4)在t1—t3时间内,金属线框产生的热量Q

【答案】

(1) 逆时针方向  (2)   (3)    (4)2mgL

【分析】

本题考查电磁感应的综合问题。

【详解】

1)楞次定律可知电流方向 abcda“逆时针方向

2)根据i-t图象可知,线框进入磁场区域时,做匀速运动.受力满足

线框进入磁场区域过程中,感应电动势大小为

因为感应电流大小为

安培力大小

联系以上各式得,线框进入磁场时速度大小为

线框进入磁场前自由下落,所以

解得:

3)流过线框导线截面的电量

q=It

t1—t2时间内,线框中感应电流大小

联立以上两式可得,在t1—t2时间内,流过线框导线截面的电量

4)从i-t图象可知,线框匀速进入磁场,并匀速离开.根据功能关系,在t1—t3时间内,线框中产生的热量Q等于线框bc边进入磁场至ad边离开磁场的过程中,线框下落减少的重力势能,即:

Q=2mgL

组卷:229次
难度:偏难
知识点:楞次定律
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4.

如图甲所示,将一间距为L1 mU形光滑导轨(不计电阻)固定倾角为θ30°,轨道的上端与一阻值为R1 Ω的电阻相连接,整个空间存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B未知,将一长度也为L1 m、阻值为r05 Ω、质量为m04 kg的导体棒PQ垂直导轨放置(导体棒两端均与导轨接触).再将一电流传感器按照如图甲所示的方式接入电路,其采集到的电流数据能通过计算机进行处理,得到如图乙所示的It图象.假设导轨足够长,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直.已知重力加速度g10 m/s2

1)求05 s时定值电阻的发热功率;

2)求该磁场的磁感应强度大小B

3)估算012 s的时间内通过传感器的电荷量以及定值电阻上所产生的热量.

【答案】

1121 W 2125 T.(3165 J

【解析】(1)I-t图象可知当t=0.5s时,I=1.10A;

P=I2R=1.102×1.0W=1.21W

(2)由图知,当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A,

稳定时杆匀速运动,受力平衡,则有:mgsinθ=BIL

解得

(3)1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积,由图知,总格数为130格,q=130×0.1×0.1C=1.30C

由图知,1.2s末杆的电流I=1.50A

由闭合电路欧姆定律得

所以:

根据能量守恒得 mgxsinθ=mv2+Q,

电路中产生的总热量为 Q=mgxsinθ−mv2=2.47J

QRQ=1.65J

【点睛】本题是一道电磁感应与电路、力学相结合的综合题,分析清楚金属杆的运动,应用平衡条件、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒定律等可以解题.本题的难点有两个:一是抓住电流图象面积的意义,估算出通过R的电量;二是根据感应电量求出杆通过的距离.

组卷:200次
难度:很难
知识点:楞次定律
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5.

磁感应强度为B的匀强磁场中,水平面内有一根弯成的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,如图所示,光滑长直导线MN与金属线紧密接触,起始时,且MNOQ,所有导线单位长度电阻均为r,当MN以速度v,平行于OQ向右匀速滑动时,求:

1)闭合电路aOb中感应电流的大小和方向;

2)驱使MN作匀速运动的外力随时间变化的规律;

3)整个回路上产生的热功率随时间变化的规律。

【答案】

1,方向由ba;(2L0+vt);(3

【详解】

1)设经过时间t,则b点到O点的距离为L0+vt,长直导线MN在回路中的长度为L0+vt,此时直导线产生的感应电动势为E=BL0+vtv,整个回路的电阻R=2+)(L0+vtr,闭合电路aOb中感应电流的大小

I===

由楞次定律可判定回路中电流的方向由ba

2)驱使MN作匀速运动的外力F大小等于安培力,则

F=BIL0+vt=L0+vt

3)整个回路上产生的热功率

P=I2R=2+)(L0+vtr=

答:(1)闭合电路aOb中感应电流的大小为,方向由ba;(2)驱使MN作匀速运动的外力随时间变化的规律F=L0+vt);(3)整个回路上产生的热功率P=

组卷:288次
难度:中等
知识点:法拉第电磁感应定律
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试卷统计
试题总数:
100
总体难度:
中等
题型统计
大题类型
题目数
占比
选择题
95
95.0%
解答题
5
5.0%
知识点统计
知识点
题目数
占比
楞次定律
95
95.0%
带电粒子在电场中的运动
1
1.0%
法拉第电磁感应定律
2
2.0%
导体的电阻
1
1.0%
磁场 磁感线
1
1.0%
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