2015届高考物理冲刺复习 电磁感应现象 楞次定律word版 含答案解析

高考物理一轮复习《楞次定律》典型题（精排版）1．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是( )A．向左摆动B．向右摆动C．保持静止D．无法判定2．如图所示，教室正南面的钢窗原来是关着的，现在将其中一扇钢窗迅速朝外推开，则钢窗中( )A．不会产生感应电流B．会产生感应电流，电流方向为顺时针方向C．会产生感应电流，电流方向为逆时针方向D．会产生感应电流，但是电流方向无法判定3．如图a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Q，P 和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )A．t1时刻F N>G，P有收缩的趋势B．t2时刻F N＝G，此时穿过P的磁通量最大C．t3时刻F N＝G，此时P中无感应电流D．t4时刻F N<G，此时穿过P的磁通量最小4．某部小说中描述一种窃听电话：窃贼将并排在一起的两根电话线分开，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，这条导线与电话线是绝缘的．如下图所示，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，因为电话中的电流是交流电，在耳机电路中引起感应电流5．如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，其中表示正确的是( )6．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．则下列说法中正确的是( )A．若保持电键闭合，则铝环不断升高B．若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C．若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变7．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d.流过r的电流为由a到b8．如图所示，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F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右9．如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心)，则( )A．从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B．从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C．从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D．从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小10．现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是( )A．M中的感应电流方向一直向左B．M中的感应电流方向一直向右C．M中先有自右向左，后有自左向右的感应电流D．M中先有自左向右，后有自右向左的感应电流11．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．t＝0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t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？(请探究推导出这种情况下B 与t的关系式)高考物理一轮复习《楞次定律》典型题（精排版）参考答案1、解析：当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强．由楞次定律可判定金属板左端电势高，故带负电的小球将向左摆动，A正确．答案：A2、答案：C3、解析：t1时刻，电流增大，由楞次定律的阻碍作用知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势，选项A正确；t2时刻电流不变，线圈无感应电流，F N＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项B正确；t3时刻电流为零，但电流从有到无，穿过线圈的磁通量发生变化，此时P中有感应电流，但磁感应强度为零，F N＝G，选项C错误；t4时刻电流不变，线圈无感应电流，F N＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项D 错误．答案：AB4、解析：电话线与耳机线相互绝缘，故电话线中的电流不可能进入耳机内，由于电话线中电流是音频电流(即交变电流)，不断变化，耳机、导线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量，故耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流，人可以窃听到谈话内容．答案：D5、解析：先根据楞次定律判断线圈的N极和S极．A上端为N极，B上端为N 极，C上端为S极，D上端为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、D正确．答案：CD6、解析：若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，A、B错，C对；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝环向上跳起，现象不变，D正确．答案：CD7、解析：依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势依次升高．外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，选项B正确．答案：B8、解析：从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”．当条形磁铁移近矩形线圈时，线圈中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁的靠近，对磁铁产生一个斜向左上方的磁力，根据牛顿第三定律，磁铁给线圈一个斜向右下方的磁力，这个磁力的竖直分量使线圈受到的支持力F N大于mg，水平分量使线圈有向右运动的趋势．当磁铁移离线圈时，磁铁对线圈的磁力是指向右上方的，这个磁力的竖直分量使F N小于mg，水平分量使线圈有向右运动的趋势，综上所述选项D是正确的．答案：D9、解析：在磁极绕转轴从X到O匀速转动的过程中，原磁场方向指向上方不断增加，穿过线圈平面的磁通量向上增大，根据楞次定律可知线圈中产生顺时针方向的感应电流，电流由F经G流向E，又导线切割磁感线产生感应电动势E感＝BLv，导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小，则电流先增大后减小，A、B项均错；在磁极绕转轴从O到Y匀速转动的过程中，穿过线圈平面的磁通量向上减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由E经G流向F，又导线切割磁感线产生感应电动势E感＝BLv，导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小，则电流先增大再减小，故C项错、D项对．答案：D10、解析：由楞次定律，感应电流的结果总是阻碍引起感应电流的原因．由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场要阻碍原磁场增强，由安培定则，M中感应电流的方向自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流，感应电流的磁场要阻碍原磁场减弱，由安培定则，M中感应电流的方向自右向左．D正确．答案：D11、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t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ＝B0S＝B0l21设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ＝Bl(l＋vt)2由Φ1＝Φ2得B＝Bll＋vt.答案：见解析。

第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题：在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。

1．如下列图，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A．3－12BS B．3＋12NBSC．3＋12BS D．3－12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。

初态Φ1＝B cos θ·S，末态Φ2＝－B cos θ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos 30°－sin30°)|＝3＋12BS，所以应选C项。

2．(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N 极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器。

当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能。

如下说法正确的答案是( D )A．该装置违反物理规律，不可能实现B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D．在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A错误；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，如此电容器极板的电性不断改变。

选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化。

选项D正确。

3.如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且与线圈相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( B )A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里[解析] 解法一：当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，线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B正确。

第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.(2014·新课标Ⅰ)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D. 绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化2.(2017·清江中学)大小不等的两导电圆环P、Q均固定于水平桌面,Q环位于P环内.在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B,则()A. Q环内有顺时针方向的感应电流B. Q环内有逆时针方向的感应电流C. P环内有顺时针方向的感应电流D. P环内有逆时针方向的感应电流3.(2015·盐城中学)如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,自左向右看,环中的感应电流()A. 沿顺时针方向B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向C. 沿逆时针方向D. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向4.(2016·南通一模改编)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,下列说法中正确的是()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F N将增大5.(2014·常州中学)如图甲所示,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的变化关系如图乙所示.在0~时间内,直导线中电流向上,则在~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()甲乙A. 感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C. 感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D. 感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左二、多项选择题6.(2014·前黄中学)如图所示,在一个水平放置的闭合线圈上方有一条形磁铁.现要在线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是()A. 磁铁下端为N极,磁铁向上运动B. 磁铁上端为N极,磁铁向上运动C. 磁铁下端为N极,磁铁向下运动D. 磁铁上端为N极,磁铁向下运动7.(2016·江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,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,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下列说法中正确的有()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圈中的感应电动势D. 弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化8.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴.Q 中通有变化的电流,电流随时间变化的规律如图乙所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则()A. t1时刻F N>GB. t2时刻F N>GC. t3时刻F N<GD. t4时刻F N=G9.(2017·南京一中)如图甲所示,无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上,导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正).与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内,AB边平行于直导线,则()甲乙A. 0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DB. t0~2t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DC. 0~t0时间内,导线框所受安培力的大小先增大后减小D. t0~2t0时间内与2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向均向右三、非选择题10.如图所示,将一条形磁铁从螺线管拔出过程中,穿过螺线管的磁通量变化情况是,螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是(俯视图),条形磁铁受到螺线管的作用力方向是,螺线管受到条形磁铁的作用力方向是.11.如图所示,正方形线框abcd的边长为l,向右通过宽为L的匀强磁场,且l<L,则在线框进入过程中穿过线圈的磁通量变化情况是,感应电流的磁场对磁通量变化起作用,线框中感应电流方向是;在线框移出磁场的过程中穿过线圈的磁通量变化情况是,感应电流的磁场对磁通量变化起作用,线框中感应电流方向是.12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab进入磁场时开始计时.(1)画出穿过磁场过程中,线框的磁通量随时间变化的图象.(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明.第1讲电磁感应现象楞次定律1. D【解析】产生感应电流的条件是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电流.本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,不满足产生感应电流的条件,故A、B错误;C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化,但是当人到相邻房间时,电路已达到稳定状态,电路中的磁通量不再发生变化,故观察不到感应电流;在给线圈通电、断电瞬间,会引起闭合电路磁通量的变化,产生感应电流,因此D正确.2. D【解析】由楞次定律可知P环内有逆时针方向的感应电流,Q环内没有感应电流产生,故A、B、C错误,D正确.3. C【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环的磁通量增加,根据楞次定律的推广含义“来拒去留”,金属环靠近条形磁铁N极的这面是N极,根据安培定则,环中的感应电流为逆时针方向,选项C正确.4. D【解析】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管中电流增大,由安培定则知穿过线圈a的磁场方向向下且增大,所以磁通量增大,故B错误.由楞次定律知线圈a产生俯视逆时针方向的感应电流,故A错误.从面积变化角度看“增缩减扩”,所以面积应减小,即线圈a有收缩的趋势,故C错误.由于线圈a电流方向与螺线管中电流方向相反,由电流相互作用规律“同向电流相吸,异向电流相斥”可知线圈a对水平桌面的压力F N将增大,故D正确.5. C6. AD【解析】磁铁下端为N极时,磁铁向上运动,通过线圈向下的磁场变少,根据楞次定律得出线圈中产生顺时针的感应电流,同理磁铁向下运动时,线圈中产生逆时针的感应电流,A正确,C错误;磁铁下端为S极时,磁铁向上运动,通过线圈向上的磁场变少,根据楞次定律得出线圈中产生逆时针的感应电流,同理磁铁向下运动时,线圈中产生顺时针的感应电流,B错误,D正确.7. BCD【解析】铜制物体不能被磁化,A项错误;取走磁体,金属弦不能被磁化,电吉他不能正常工作,B项正确;根据法拉第电磁感应定律E=n得出线圈匝数越多,感应电动势越大,C项正确;弦振动时,通过线圈的磁通量时而增大,时而减小,产生的电流方向不断变化,D项正确.8. AD9.AC【解析】由楞次定律可知在0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→D,故A正确;在t0~2t0时间内,流过R的电流方向为D→R→C,故B错误;由E=,安培力F=BIL,可知安培力的大小先增大后减小,故C正确;由楞次定律可知在t0~2t0时间内,导线框所受安培力的方向向左,在2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向向右,故D错误.10.减小逆时针竖直向下竖直向上11.增大阻碍abcda(逆时针)减小阻碍adcba(顺时针)12.线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).(1)①线框进入磁场阶段t为0.线框进入磁场中的面积线性增加S=l·v·t,最后为Φ1=B·S=Bl2.②线框在磁场中运动阶段t为.线框磁通量为Φ2=Bl2,保持不变.③线框离开磁场阶段t为.线框磁通量线性减小,最后为零.(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向.线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.。

第1讲电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共15小题，1～10题为单选，11～15题为多选)1．有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示。

另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是(地磁场很弱，可以忽略)( B )A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流[解析] 本题考查电磁感应现象。

根据题述可知，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，线圈中磁通量不变，所以线圈紧密套在模具上移动的过程中线圈中没有感应电流产生，选项B 正确，A、C、D错误。

2．如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是( C )A．线圈中产生顺时针方向的感应电流B．线圈中产生逆时针方向的感应电流C．线圈中不会产生感应电流D．线圈面积有缩小的倾向[解析] 由于线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零。

当磁感应强度增大时，穿过线圈的磁通量仍然为零，则线圈中不会产生感应电流，故只有C正确。

3．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( A )A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流[解析] 穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分，总磁通量是向上的。

当线圈突然缩小时总磁通量向上增加，原因是磁体外向下穿线圈的磁通量减少。

故由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向。

4．(2023·云南昆明诊断)两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。