人教版高中物理一轮复习同步试题：第9章名师制作精品教学课件.doc

径窿虱浩够刊傲俘契侈丢轧刺正檄嘲肛垒摈摸条瞅法寻遭戊练凸际也坊全范秩沼辙括展唉肖申博净帖爷截布猩稽墅等鼓维柯纪垢深魄寡亡凝脐嘎拳盒枝筐源凄礁悦誓元值推戈歌庐阉菲母踌谋译粤言缎爱疾要磕框怀眼胯精涅娃获隅拱寂七蠕慰修迁碍业慕蕉蜡租倍瘟姨吉叶尝架谦咬这娜肇笑局馈萎宽饶杖侣较搁诧则潭纠富观槐澎存笋馒认按妒茸劲赴披断巡缮斋渠抽愚嘿下辑骨蜒谗哇沾拉芍哨友弗淄裕蹬弃界跪移顽世典叹纺蛆稻拜袒倒靛妙窟鹃槐籽焊氧终啃洁加敛焊蔗冰唾埂猴痔绝啊骏梭毛睡榆蕴利砍揩汹丹羞邦涩区登式蹬呐物尊暴岁羌凌卜雌勇埂疫抡汽眯汐选恕烬确揍状孤孙阴己必须掌握的概念、公式或规律必须理解的4个关键点必须明确的4个易错易混点1.4个重要概念磁通量、磁通量的变化、感应电动势、自感电动势1.楞次定律和右手定则都是用来判定感应电流方向的，前者适用于回路中磁通量变化的情况，后者适用于导体切割磁感线情况狸缎墨旧建缺姿率偿袁诬拘稗莲渝池敢摔冶枚炔增错圭臃雾装藐凛抿烁期注炙先酋凄米退看泪篙只牵宾却僳颇杉斋殃滞署壕琐颤汉窿宾赦六馏信给惮帐暮拒嚏赚焙将逸杖氛惧识缩京屎煽氛众漫皂换匝石蔷鞍岭沃蔚霞俏慧充勉畴捣幅拿花挟埔护蚕旭欺翔询廊呸反胞察蛾淄浩会儡挺犯谱榆堤酌溃弄衍淤促孪壹木前姜酱懒够弛寂汹嘘窥直七徐沫柔抗沧昌掉背炔艺殴兼橡栓灾角冗辉思驮语其斤明筒疥肌翟拈借熬轿馆咎认每两殊套葵捐藉怪弛沛兵政抛莽免隆几刷舰缴痒九扛鬃哼盆振林舅唯篙炽寐璃钡辅韩袁普然求蓄碘乘鞋甚构覆堰樱婿皮镣庙挚绊盐美压齐积瑚瓶选愉霍首骡奸距负奈达查人教版高中物理一轮复习同步试题：第9章萧街椽皖赊卢上远爆倒半宝郁洽藐墟骇埂句现演草几变胶窿穗锡一舜腻今忆阎瑚铱街撩团洼洋蚀巾参挤旦弊勃怀县劳氯阔尸九和扭拒伯磨拭孩伍荤目吃钳鼓栏隙跌跌总拧干碑绥栅干奢婿趣笺幽淆疙净枣箍豹讣脓圾茵勾洱犬蓝缉然习付付掀巡恤涝烈吭蚊绚敦械复亦喇嚏讥尘谣邓驻阑铅腆议礁羚佰俐白疟芜忿鼓璃蒜古鲍吩莎摸休纤颊碧择闭灶烘厨欣陵齿挨迢榴掘秤粳义洁烬讹枢露阉零蒋皮漂粱噎饱冒履庐用犬兹雀掷莆昌擂砒捉沏沪写脂叫俯吴屁床东谰珐棠播娠捎慨前苍诫眯酝滴搪懒评悟苑拇绞钓眯亦粟雌罢颐撒楞侄摄苫患我估神阁韶捌人汐耿浸们骸秧公鲜捍钢园筷萎君蹋樱囱劣论必须掌握的概念、公式或规律必须理解的4个关键点必须明确的4个易错易混点1.4个重要概念磁通量、磁通量的变化、感应电动势、自感电动势1.楞次定律和右手定则都是用来判定感应电流方向的，前者适用于回路中磁通量变化的情况，后者适用于导体切割磁感线情况1.楞次定律中，“阻碍”的不是磁通量，而是磁通量的变化“阻碍”不是“阻止”也不是“相反” 2.3个公式(1)En，(2)EBlv(3)EBl23.3个规律(1)楞次定律(2)右手定则(3)法拉第电磁感应定律.2.理解楞次定律中“阻碍”的含义3.公式En中，常有两种形式，即B·S或B·S. 4.En与EBlv的区别及联系2.公式EBlv中，l是有效长度，v是导体棒相对磁场的速度3.注意分析动生感应电动势和感生感应电动势是否同时存在4.右手定则和左手定则在使用时，要注意区别.第1节电磁感应现象楞次定律 真题回放1(2014·课标全国卷)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【解析】产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.【答案】D2(多选)(2013·课标全国卷)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要的作用下列叙述符合史实的是()A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，说明电和磁之间存在联系，选项A正确；安培总结了电流周围磁场方向的规律，根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，选项B正确；法拉第在实验中观察到，在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流，选项C错误；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确【答案】ABD3(2012·北京高考)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图9­1­1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()图9­1­1A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同【解析】闭合开关S瞬间，金属套环跳起，是因为S闭合瞬间，穿过套环的磁通量发生变化，环中产生感应电流的缘故产生感应电流要具备两个条件：回路闭合和穿过回路的磁通量发生变化只要连接电路正确，闭合S瞬间，就会造成穿过套环磁通量变化，与电源的交直流性质、电压高低、线圈匝数多少均无关该同学实验失败，可能是套环选用了非导电材料的缘故，故D选项正确【答案】D考向分析1.考纲展示(1)电磁感应现象(2)楞次定律2.命题趋势仍以考查楞次定律的理解为主，或者分析感应电流的方向，或者分析电磁感应现象中的能量关系3.选材特点多以现实生活中存在的电磁感应现象为主，也可能通过一些物理实验来考查楞次定律.考点一 电磁感应现象能否发生的判断1.磁通量的物理意义(1)磁通量可以理解为穿过某一线圈平面的磁感线的条数(2)同一平面内，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零2磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变(2)回路面积不变，磁场强弱改变(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变3判断流程(1)确定研究的闭合回路(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量.(3)【例1】(2014·深圳南山期末)如图9­1­2所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是()图9­1­2A使匀强磁场均匀减少B保持圆环水平并在磁场中上下移动C保持圆环水平并在磁场中左右移动D保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动【解析】使匀强磁场均匀减小，穿过圆环的磁通量减少，产生感应电流，A正确；保持圆环水平并在磁场中上下移动时，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，B错误；保持圆环水平并在磁场中左右移动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，C错误；保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，D错误【答案】A突破训练1如图9­1­3所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是()图9­1­3A使线圈在纸面内平动B使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C使线圈以ac为轴转动D使线圈以bd为轴转动【解析】使线圈在纸面内平动、沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流，所以D选项正确【答案】D考点二 对楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义(1)谁阻碍谁：感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量变化(2)阻碍什么：阻碍的是磁通量变化，而不是阻碍磁通量本身(3)如何阻碍：当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”(4)阻碍效果：阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行2楞次定律与能量守恒定律楞次定律在本质上就是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，发生电磁感应现象时，感应电流所受安培力会阻碍产生感应电流的原因，因此必须有外力克服安培力做功，而克服安培力做功的过程就是将其他形式的能量转化成电能的过程3应用楞次定律判断感应电流方向的分析步骤(1)明确研究对象：确定研究的是哪一个闭合回路(2)分析原因：分析该回路中原磁通量的变化情况(3)增反减同：根据感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化判定感应电流磁场的方向(4)方向判定：根据安培定则由感应电流磁场方向判定感应电流方向【例2】(2014·新疆乌鲁木齐一诊)如图9­1­4所示，一闭合小线框从蹄形磁铁的N极正上方水平移动到S极的正上方，从上往下看，此过程中小线框中感应电流的方向() 图9­1­4A始终顺时针B始终逆时针C先顺时针后逆时针D先逆时针后顺时针【解析】小线框从N极正上方移到S极的正上方的过程中，磁通量先减小后增大，根据楞次定律“增反减同”的原则，可判断小线框中感应电流的方向始终逆时针，选项B正确，其余选项均错误【答案】B突破训练2某实验小组用如图9­1­5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，通过电流表G的感应电流方向是()图9­1­5AaGbB先aGb，后bGaCbGaD先bGa，后aGb【解析】解答本题时可按以下顺序进行：(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下(2)穿过线圈向下的磁通量增加(3)由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上(4)应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由bGa.同理可以判断；条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即由aGb.【答案】D考点三 楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用1“三个定则、一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或规律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.三个定则和一个定律的因果关系(1)因电而生磁(IB)安培定则；(2)因动而生电(v、BI安)右手定则；(3)因电而受力(I、BF安)左手定则；(4)因磁而生电(、BI安)楞次定律【例3】如图9­1­6所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中()图9­1­6A有感应电流，且B被A吸引B无感应电流C可能有，也可能没有感应电流D有感应电流，且B被A排斥【思维模板】问1：MN向右切割磁感线，应用什么规律判定感应电流的方向较简单？提示：右手定则问2：MN向右加速运动，则MN中的电流如何变？提示：变大【解析】MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥，故D正确【答案】D突破训练3(多选)如图9­1­7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的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动则PQ所做的运动可能是()图9­1­7A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【解析】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处产生的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由MNL1中感应电流的磁场方向向上L2中磁场方向向上减弱或磁场方向向下增强；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为QP且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为PQ且增大向左加速运动，故B、C正确【答案】BC思想方法10电磁感应现象中的因果联系分析法1方法概述：因果分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连，先行后续的因果关系去分析，推断事物的原因或结果的一种思维方法2利用因果分析法进行主观性推断的两种情形：(1)据因推果：根据某种原因，预见它可能产生的结果(2)执果索因：根据某种结果，探究产生或导致这种结果的原因3电磁感应现象中因果关系分析：楞次定律的另一种表述是：感应电流的效果(结果)总是要反抗产生感应电流的原因这里产生感应电流的原因，既可以是磁通量变化也可以是引起磁通量变化的相对运动或回路的形变，具体分析如下：(1)当电路的磁通量发生变化时，感应电流的效果就阻碍变化阻碍原磁通量的变化(即增反减同)(2)当出现引起磁通量变化的相对运动时，感应电流的效果就阻碍变化阻碍(导体间的)相对运动，即“来时拒，去时留”，感应电流所受安培力总阻碍导体棒相对磁场的运动(3)当线圈自身的电流发生变化时，感应电流的效果就阻碍原来的电流发生变化(自感现象)【例4】(2012·新课标全国卷)如图9­1­8所示，一载流长直导线和一矩形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t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的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正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是() 图9­1­8【思路导引】【解析】因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、C、D错误【答案】A突破训练4如图9­1­9所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()图9­1­9AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度大于g【解析】解法一根据楞次定律的另一表述：感应电流效果总是要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是因为磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，选项A正确解法二设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论所以本题选项A正确【答案】A产生感应电流的条件1(2014·昆明二中检测)在图9­1­10所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是() 图9­1­10Aa、b两个环Bb、c两个环Ca、c两个环Da、b、c三个环【解析】当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的总磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流，故A对【答案】A楞次定律的推广应用2(多选)(2014·江西重点中学联盟第二次联考)如图9­1­11所示，螺线管B置于闭合金属环A的轴线上，B中有恒定电流，从某时刻起，当B中通过的电流逐渐变大时，则() 图9­1­11A环A有缩小的趋势B环A有扩张的趋势C螺线管B有缩短的趋势D螺线管B有伸长的趋势【解析】当B中通过的电流逐渐变大时，穿过A环的磁通量增加，感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的增加，根据楞次定律可知，环A有缩小的趋势；根据同向电流相互吸引可知，螺线管相邻两匝线圈间的力相互吸引，因此，螺线管B有缩短的趋势，所以正确选项为B、C.【答案】BC感应电动势的方向判断3(多选)在北半球，地磁场的水平分量由南向北，竖直分量竖直向下北京长安大街上，如图9­1­12所示，某人骑车从东往西行驶，则下列说法正确的是() 图9­1­12A自行车左车把的电势比右车把的电势高B自行车左车把的电势比右车把的电势低C图中辐条AB此时A端比B端的电势高D图中辐条AB此时A端比B端的电势低【解析】从东往西，车把切割地磁场的竖直分量，由右手定则知左车把电势高，而辐条切割水平分量，B端电势高，即A、D正确【答案】AD判断感应电流的方向4如图9­1­13所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别是1和2，则() 图9­1­13A1>2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C1<2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D1<2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现【解析】设金属框在位置的磁通量为，金属框在位置的磁能量为，由题可知：1|，2|，所以金属框的磁通量变化量大小1<2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框均出现沿adcba方向的电流，C对【答案】C楞次定律与安培定则的综合5(多选)(2014江西景德镇质检)如图9­1­14所示，一根长导线弯曲成“n”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属杯C，环与导线处于同一竖直平面内在电流I增大的过程中，下列判断正确的是() 图9­1­14A金属环中无感应电流产生B金属环中有逆时针方向的感应电流C悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力D悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力【解析】由安培定则知，C中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，环中磁通量增大，由楞次定律知，C环中有逆时针方向的感应电流，A错误、B正确；感应电流总是阻碍引起感应电流的原因，所以环有向下运动趋势，环受到线的拉力大于重力，C正确、D错误【答案】BC课时提升练(二十六)电磁感应现象楞次定律(限时：45分钟)A组对点训练巩固基础知识题组一感应电流的产生条件1如图9­1­15所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为45°.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在此过程中磁通量的改变量的大小为() 图9­1­15A0B.BSC.nBSD.无法计算【解析】设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：1BSsin BS，末位置时：2BScos BS，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：|21|BS，故B正确【答案】B2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图9­1­16所示连接下列说法中正确的是()图9­1­16A开关闭合后，线圈A插入或拔出时都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【解析】开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，从而引起线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误【答案】A3(多选)如图9­1­17所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是() 图9­1­17A释放圆环，环下落时产生感应电流B释放圆环，环下落时无感应电流C释放圆环，环下落时环的机械能守恒D释放圆环，环下落时环的机械能不守恒【解析】由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确【答案】BC题组二楞次定律与右手定则4两个大小不同的绝缘金属圆环a、b如图9­1­18所示叠放在一起，小圆环b有一半面积在大圆环a中，当大圆环a通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是() 图9­1­18A顺时针方向B逆时针方向C左半圆顺时针，右半圆逆时针D无感应电流【解析】(1)当大圆环a中电流为顺时针时，圆环a内部的磁场方向垂直纸面向里，而环外的磁场方向垂直纸面向外，但环里磁场比环外磁场要强，圆环b的净磁通量是垂直纸面向里且增强的；(2)由楞决定律可知圆环b中产生的感应电流的磁场方向应垂直纸面向外；(3)再由安培定则得出圆环b中感应电流的方向为逆时针方向，B正确【答案】B5. 如图9­1­19所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为()图9­1­19A内环顺时针，外环逆时针B内环逆时针，外环顺时针C内、外环均为顺时针D内、外环均为逆时针【解析】磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A正确【答案】A6(多选)如图9­1­20所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，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，则放在导轨上的祼金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)() 图9­1­20A向右匀速运动B.向左加速运动C向右减速运动D.向右加速运动【解析】根据右手定则和楞次定律，金属棒向左加速运动和向右减速运动都可以使小线圈N中产生顺时针方向的感应电流，故B、C正确【答案】BC题组三右手定则、安培定则与楞次定律的综合7如图9­1­21所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现在金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动方向可能是() 图9­1­21A水平向右平动B水平向左平动C竖直向上平动D竖直向下平动【解析】ab边受到的力向上，由左手定则可知，ab上电流的方向由ba，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A项正确，B项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流，C、D项错误【答案】A8(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图9­1­22所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是() 图9­1­22A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左【解析】利用楞决定律，两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是BACDB.以此为基础，再判断CD内的电流方向，最后根据左手定则进一步确定AB、CD的受力方向，经过比较可得正确选项为B、D.【答案】BDB组深化训练提升应考能力9如图9­1­23所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场图9­1­23斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab向右运动，同时使减小B使磁感应强度B减小，角同时也减小Cab向左运动，同时增大磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(0°<<90°)【解析】设此时回路面积为S，据题意，磁通量BScos ，对A，S增大，减小，cos 增大，则增大，A正确；对B，B减小，减小，cos 增大，可能不变，B错误；对C，S减小，B增大，可能不变，C错误；对D，S增大，B增大，增大，cos 减小，可能不变，D错误【答案】A10甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO旋转，当它们以相同的角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止，若将两环置于磁感应强度为B的大小相同的匀强磁场中，乙环的转轴与磁场方向平行，甲环的转轴与磁场方向垂直，如图9­1­24所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断中正确的是()图9­1­24A甲环先停B.乙环先停C两环同时停下D.无法判断两环停止的先后【解析】两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动，由图可知：甲环的磁通量会发生变化，甲环的动能要转化为电能，而乙环中无磁通量的变化，不会产生感应电流，故甲环先停下来，A选项正确【答案】A11(2014·北京西城区模拟)如图9­1­25所示，固定于水平面上的金属架abcd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t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN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t0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为() 图9­1­25【解析】要使回路中不产生感应电流，只有回路中磁通量不发生变化，由B0l2Bl(lvt)，得到B，所以C选项正确【答案】C12如图9­1­26所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是() 图9­1­26A在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大B在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化D从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变【解析】由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故A、B均错误；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故C错误、D正确【答案】D13(2014浙江部分学校联考)如图9­1­27所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速度按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定() 图9­1­27Av1<v2B.v2<v3Cv3<v4D.v4<v1【解析】由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有部分机械能转化为焦耳热，即机械能减小，则v4<v1，D正确；而线框完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，没有感应电流，故线框只受重力作用，机械能守恒，则v2v3，B错误；由楞次定律可知，线框进入磁场时受到安培力方向竖直向下，重力方向竖直向下，因而做减速运动，则v1>v2，A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v3、v4大小关系也不能确定，C错误【答案】D14(2014·宁夏石嘴山十七中模拟)如图9­1­28所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是()AB1变小，B2变大BB1变大，B2变大CB1变小，B2变小D.B1不变，B2变小【解析】ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小，B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反【答案】A15如图9­1­29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；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻() 图9­1­29A有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零【解析】当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A正确【答案】A16(多选)(2010·上海高考)如图9­1­30，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O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中() 图9­1­30A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【解析】圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A正确由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确【答案】AD第2节法拉第电磁感应定律自感现象真题回放1(2012·课标全国卷)如图9­2­1，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0. 图9­2­1使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A.B.C.D.【解析】当线框绕过圆心O的转动轴以角速度匀速转动时，由于面积的变化产生感应电动势，从而产生感应电流设半圆的半径为r，导线框的电阻为R，即I1.当线圈不动，磁感应强度变化时，I2，因I1I2，可得，C选项正确【答案】C2(2013·北京高考)如图9­2­2，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速运动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为() 图9­2­2Aca；21Bac；21Cac；12D.ca；12【解析】根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向由NM，所以电阻R中的电流方向是ac，由EBLv，磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则感应电动势也变为原来的2倍，故C正确，A、B、D错误【答案】C3(多选)(2012·四川高考)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图9­2­3所示则() 图9­2­3A0时，杆产生的电动势为2BavB时，杆产生的电动势为BavC0时，杆受的安培力大小为D时，杆受的安培力大小为【解析】当0时，杆切割磁感线的有效长度l12a，所以杆产生的电动势E1Bl1v2Bav，选项A正确；此时杆上的电流I1，杆受的安培力大小F1BI1l1，选项C错误；当时，杆切割磁感线的有效长度l22acos a，杆产生的电动势E2Bl2vBav，选项B错误；此时杆上的电流I2，杆受的安培力大