2021届高考物理二轮复习-小题提升精练22-电磁感应定律-楞次定律.doc
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1、2021届高考物理二轮复习 小题提升精练22 电磁感应定律 楞次定律2021届高考物理二轮复习 小题提升精练22 电磁感应定律 楞次定律年级:姓名:- 9 -电磁感应定律 楞次定律(1) 电磁感应现象;(2)磁通量;(3)楞次定律等。例1(2020全国I卷14)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【解析】无论开关S拨至哪一端
2、,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。例2(2018全国I卷17)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B
3、增加到B(过程)。在过程、中,流过OM的电荷量相等,则等于()ABCD2【答案】B【解析】设OM的电阻为R,过程,OM转动的过程中产生的平均感应电动势大小为E1,流过OM的电流为I1,则流过OM的电荷量为q1I1t;过程,磁场的磁感应强度大小均匀增加,则该过程中产生的平均感应电动势大小为E2,电路中的电流为I2,则流过OM的电荷量为q2I2t2;由题意知q1q2,则解得,B正确,ACD错误。【点睛】本题主要考查法拉第电磁感应定律与感应电动势的公式。利用法拉第电磁感应定律求出的一般是平均感应电动势,可用qI t求电荷量。1如图所示,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
4、斜向上,与水平面成30角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改变量的大小是()ABS BNBSCBS DNBS【答案】C【解析】是标量,但有正负之分,在计算21时必须注意2、1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进。若取转到末位置时穿过线框方向为正方向,则2BS,1BS,因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关,故BS。2(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一,如图所示,线圈中通以一定频率的正弦交流电,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中
5、正确的是()A涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】ABC【解析】由楞次定律可知,涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化,A正确;类似于变压器,涡流的频率等于通入线圈的交流电频率,B正确;由于电流在磁场中受安培力作用,故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力,C正确;涡流必须是在导体中产生,故待测工件不能是塑料或橡胶制品,D错误。3如图所示,一根长导线弯成如图abcd的形状,在导线框中通以图示直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面
6、内,当电流I增大时,下列说法中正确的是()A金属环P中产生顺时针方向的电流B橡皮筋的长度增大C橡皮筋的长度不变D橡皮筋的长度减小【答案】B【解析】本题考查楞次定律,意在考查考生的理解应用能力。导线框中的电流所产生的磁场在金属环P内的磁通量方向垂直于纸面向里,当电流I增大时,金属环P中的磁通量向里且增大,由楞次定律和安培定则可知金属环P中会产生逆时针方向的感应电流,A错误;由于P中磁通量增大,为了阻碍磁通量的增加,P有远离bc边的趋势,故橡皮筋的长度增大,B正确,C、D错误。4如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆
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