練案[29]第十一章電磁感應第1講電磁感應現象楞次定律一、選擇題(本題共14小題，1～10題為單選，11～14題為多選)1．(2024·江蘇模擬預料)電吉他的工作原理是在琴身上裝有線圈，線圈旁邊被磁化的琴弦振動時，會使線圈中的磁通量發生變更，從而產生感應電流，再經信號放大器放大后傳到揚聲器。其簡化示意圖如圖所示。則當圖中琴弦向右靠近線圈時(C)A．穿過線圈的磁通量減小B．線圈中不產生感應電流C．琴弦受向左的安培力D．線圈有擴張趨勢[解析]琴弦向右靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增大，線圈中產生感應電流，由“來拒去留”可知琴弦受到向左的安培力，由“增縮減擴”可知線圈有收縮趨勢，故ABD錯誤，C正確。2．(2024·北京通州模擬預料)安裝在馬路上的測速裝置如圖，在路面下方間隔肯定距離埋設有兩個通電線圈，線圈與檢測抓拍裝置相連，車輛從線圈上面通過時線圈中會產生脈沖感應電流，檢測裝置依據兩個線圈產生的脈沖信號的時間差計算出車速大小，從而對超速車輛進行抓拍。下列說法正確的是(B)A．汽車經過線圈上方時，兩線圈產生的脈沖電流信號時間差越長，車速越大B．汽車經過通電線圈上方時，汽車底盤的金屬部件中會產生感應電流C．當汽車從線圈上方勻速通過時，線圈中不會產生感應電流D．當汽車從線圈上方經過時，線圈中產生感應電流屬于自感現象[解析]汽車經過線圈上方時產生脈沖電流信號，車速越大，汽車通過兩線圈間的距離所用的時間越小，即兩線圈產生的脈沖電流信號時間差越小，故A錯誤；汽車經過通電線圈上方時，汽車底盤的金屬部件通過線圈所產生的磁場，金屬部件中的磁通量發生變更，在金屬部件中產生感應電流，金屬部件中的感應電流產生磁場，此磁場隨汽車的運動，使穿過線圈的磁通量變更，所以線圈中會產生感應電流，故B正確，C錯誤；當汽車從線圈上方經過時，線圈中產生的感應電流并不是線圈自身的電流變更所引起的，則不屬于自感現象，故D錯誤。3．如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關于線圈的感應電流及其方向(從上往下看)是(A)A．有順時針方向的感應電流B．有逆時針方向的感應電流C．先逆時針后順時針方向的感應電流D．無感應電流[解析]穿過線圈的磁通量包括磁體內和磁體外的一部分，總磁通量是向上的。當線圈突然縮小時總磁通量向上增加，緣由是磁體外向下穿過線圈的磁通量削減。故由楞次定律推斷，感應電流的方向為順時針方向。4．(2024·江蘇蘇州模擬預料)如圖所示，條形磁鐵用細線懸掛在O點。O點正下方固定一個水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內搖擺，下列說法中正確的是(C)A．在一個周期內，線圈內感應電流的方向變更2次B．磁鐵始終受到感應電流磁場的斥力作用C．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力始終是阻力D．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力有時是阻力有時是動力[解析]在一個周期之內，穿過鋁線圈的磁通量先增大，后減小，再增大，最終又減小，穿過鋁線圈磁場方向不變，磁通量變更趨勢變更，感應電流方向發生變更，因此在一個周期內，感應電流方向變更4次，A不符合題意；由楞次定律可知，磁鐵靠近鋁線圈時受到斥力作用，遠離鋁線圈時受到引力作用，B不符合題意；由楞次定律可知，感應電流總是阻礙磁鐵的相對運動，感應電流對磁鐵的作用力總是阻力，C符合題意，D不符合題意。5．(2024·上海市崇明中學模擬預料)如圖，通電直導線a與圓形金屬環b位于同一豎直平面內，相互絕緣。若b中產生逆時針方向的感應電流，且b受到的安培力合力水平向左，則可推知直導線a中電流的方向和大小變更狀況可能是(A)A．向上，增大 B.向上，減小C．向下，增大 D.向下，減小[解析]由安培定則可知，金屬環b中感應電流在環內產生的磁場方向垂直于紙面對外，由于b受到的安培力合力水平向左，可知金屬環b中感應電流對通電直導線a的安培力水平向右，依據左手定則可知通電直導線a的電流方向向上，可知通電直導線a的電流在金屬環b中向里的磁場強于向外的磁場，依據楞次定律可知，金屬環b中的原磁通量增加，故通電直導線a的電流增大，A正確，BCD錯誤。6．(2024·遼寧高三模擬)如圖，某教室墻上有一朝南的鋼窗，將鋼窗右側向外打開，以推窗人的視角來看，窗框中產生(D)A．順時針電流，且有收縮趨勢B．順時針電流，且有擴張趨勢C．逆時針電流，且有收縮趨勢D．逆時針電流，且有擴張趨勢[解析]磁場方向由南指向北，將鋼窗右側向外打開，則向北穿過窗戶的磁通量削減，依據楞次定律，感應電流產生的磁場方向由南指向北，即以推窗人的視角來看，感應電流為逆時針電流，同時依據“增縮減擴”可知，窗框有擴張趨勢。故選D。7．(2024·安徽合肥市模擬預料)如圖，一個有小缺口ab的圓形導線圈固定在絕緣的水平面上，c為線圈上的一點，圓弧bc小于半圓。一個條形磁鐵N極向下，沿著線圈的豎直軸線向下運動，在靠近線圈的過程中(A)A．a點電勢比b點的電勢高B．a點電勢比b點的電勢低C．若用相同導線將ab接通，b點的電勢比c點高D．若用相同導線將ab接通，b點的電勢比c點低[解析]一個條形磁鐵N極向下，沿著線圈的豎直軸線向下運動，可以看作是條形磁鐵不動，帶有小缺口ab的圓形導線圈豎直向上運動，依據右手定則可推斷電流從b流向a，線圈切割磁感線電流從低電勢流向高電勢，故a點電勢比b點的電勢高，A正確，B錯誤；若用相同導線將ab接通，環形線圈各點電勢相同，故CD錯誤。8．(2024·湖南高三專題練習)如圖所示，質量為m的木塊A和質量為m的磁鐵B同時從光滑的鋁制斜面頂端靜止釋放，沿著直線下滑到斜面底端。則下列說法中正確的是(C)A．木塊A和磁鐵B下滑都僅受重力和支持力B．木塊A到達底端速度較小C．磁鐵B到達底端用時較長D．兩者到達斜面底端時動能相同[解析]木塊A下滑僅受重力和支持力，對于磁鐵B依據楞次定律可知會受到阻礙相對運動的安培力，故A錯誤；依據A選項分析可知，A下滑加速度大，下滑位移相同，所以木塊A到達底端速度較大，磁鐵B到達底端用時較長，故B錯誤，C正確；因為兩者到達底端速度不同，質量相同，所以兩者到達斜面底端時動能不同，故D錯誤。9．(2024·湖南模擬預料)如圖所示，矩形金屬線框abcd置于光滑的絕緣水平面上，直導線MN與cd平行放置且固定在水平面上，直導線MN與電源、滑動變阻器R、開關S構成閉合回路。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片從e端移到f端的過程中(C)A．線框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感應電流，在水平面上靜止不動B．線框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感應電流，沿水平面對右運動C．線框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感應電流，沿水平面對右運動D．線框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感應電流，在水平面上靜止不動[解析]滑動變阻器的滑片從e端移到f端的過程中，電阻R變大，電路中電流減小，穿過線框的磁通量減小，原磁通量方向為垂直線框平面對外，則由楞次定律可知感應電流方向沿a→b→c→d→a，由左手定則可知cd邊所受安培力向右，ab邊所受安培力向左，因為cd邊所在位置磁感應強度大于ab邊所在位置磁感應強度，所以cd邊所受安培力大于ab邊所受安培力，所以線框沿水平面對右運動，故C正確，ABD錯誤。10．(2024·廣東模擬預料)如圖所示，勻稱分布有負電荷的橡膠圓環A和金屬圓環B為同心圓，保持金屬圓環位置固定，讓橡膠圓環繞圓心O在金屬圓環的平面內沿順時針方向從靜止起先加速轉動，下列推斷正確的是(A)A．金屬圓環B中的感應電流沿順時針方向B．金屬圓環B中的感應電流越來越大C．金屬圓環B有收縮趨勢D．金屬圓環B有沿順時針轉動的趨勢[解析]橡膠圓環順時針轉動，產生沿逆時針方向的電流，且電流越來越大，因此金屬圓環中垂直于環面對外的磁通量增大，依據楞次定律，金屬圓環中感應電流沿順時針方向，故A正確；盡管是加速轉動，若磁通量勻稱增大，則感應電流不變，故B錯誤；依據楞次定律，為了阻礙金屬圓環中磁通量增大，金屬圓環B有向外擴張的趨勢無轉動趨勢，因為取每一段小圓環的安培力都是背離圓心向外的。故CD錯誤。11．如圖將底面半徑為r，圓錐角為60°的圓錐橫放在水平面上，存在豎直向下的磁感應強度大小為B的勻強磁場，現在把磁場改為水平向左、磁感應強度大小依舊為B的勻強磁場。下列說法正確的是(BC)A．勻強磁場豎直向下時穿過圓錐底面的磁通量大小為eq\f(\r(3),2)Bπr2B．勻強磁場為水平向左時穿過圓錐底面的磁通量大小為eq\f(\r(3),2)Bπr2C．勻強磁場由豎直向下變為水平向左，穿過圓錐底面的磁通量的變更量為eq\f(\r(3)＋1,2)Bπr2D．勻強磁場由豎直向下變為水平向左，穿過圓錐底面的磁通量的變更量為零[解析]勻強磁場豎直向下時，圓錐底面和水平面夾角為60°，故穿過圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos60°＝eq\f(1,2)Bπr2，故A錯；勻強磁場水平向左時，底面和豎直平面夾角為30°，故穿過圓錐底面的磁通量為：Φ＝Bπr2cos30°＝eq\f(\r(3),2)Bπr2，故B對；兩種狀況下磁感線從圓錐底面穿過的方向相反，所以磁通量的變更量為：eq\f(\r(3),2)Bπr2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)Bπr2))＝eq\f(\r(3)＋1,2)Bπr2，故C對，D錯。12．(2024·黑龍江高三期末)如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，線圈c中將有感應電流產生(BCD)A．向右做勻速運動B．向左做勻加速直線運動C．向右做減速運動D．向右做變加速運動[解析]導體棒ab向右或向左做勻速運動時，ab中產生的感應電流不變，螺線管產生的磁場是穩定的，穿過c的磁通量不變，c中沒有感應電流，故A錯誤；只要導體棒做變速運動，則螺線管中的電流是變更的，產生磁場是變更的，則穿過c的磁通量變更，c中有感應電流，故BCD正確。13．(2024·廣東茂名二模)如圖甲所示為市面上的一款自發電無線門鈴，按下按鍵，按鍵將推動永磁鐵運動(平面運動如圖乙所示)，即能產生電能供應放射器部件(接線圈兩端，圖中沒有畫出)正常工作。松開按鍵后，在彈簧的作用下按鍵將復原原位。關于按壓按鍵和松開按鍵反彈過程中，下列說法正確的是(BD)A．連續按壓和松開按鍵過程，線圈中肯定產生交變電流B．按壓和松開按鍵過程，線圈中都產生感應電動勢C．按住門鈴按鍵保持不動，線圈中始終保持有感應電流D．按鍵反彈過程，彈簧的彈性勢能部分轉化為電能[解析]連續按壓和松開按鍵過程不能保證線圈中磁通量肯定是周期性變更的，故不肯定產生交變電流，A項錯誤；按壓和松開按鍵過程，永久磁鐵通過鐵芯形成閉合磁路，線圈中磁通量發生變更，線圈中都產生感應電動勢，B項正確；按住門鈴按鍵不動，穿過線圈的磁通量保持不變，感應電動勢和感應電流為零，C項錯誤；由能量守恒定律可知按鍵反彈過程，彈簧的彈性勢能減小，克服磁場力做功并轉化為電能，也有部分能量轉化為其他形式的能，D項正確。14．(2024·河南模擬預料)長直導線固定在足夠大的光滑絕緣水平面上，通有如圖所示方向的恒定電流，正方形金屬線框靜止在水平面上如圖所示的位置。給線框一個如圖所示方向的初速度v0，則下列推斷正確的是(AD)A．起先時，線框中感應電流沿順時針方向B．線框將做變減速直線運動C．線框運動一段