PAGE7-第1講電磁感應現象楞次定律1．(2024·河南洛陽一模)在安培時代，關于驗證“電磁感應效應”設想的試驗中，下列不屬于電流磁效應的是()A．把閉合線圈放在改變的磁場中，閉合線圈中產生感應電流B．把磁針放在“沿南北放置的通電導線”上方，磁針發生了偏轉C．把通有同向電流的兩根導線平行放置，發覺兩根通電導線相互吸引D．把磁針放在通電螺線管中，磁針發生了偏轉A[本題考查電流的磁效應問題。把閉合線圈放在改變的磁場中，閉合線圈中產生感應電流，屬于電磁感應(磁生電)試驗，不屬于電流磁效應，此題選擇A。]2．如圖所示，一個有界勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面對外，一個矩形閉合導線框abcd沿紙面由位置1勻速運動到位置2。則()A．導線框進入磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→aC．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左D[導線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向為a→d→c→b→a，這時由左手定則可推斷cd邊受到的安培力方向水平向左，A錯，D對；在導線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定則可以推斷電流的方向為a→b→c→d→a，這時安培力的方向仍舊水平向左，B、C錯。]3．(2024·江蘇卷·1)如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1B．1∶2C．1∶4 D.4∶1A[依據Φ＝BS，S為有磁場的與磁場垂直的有效面積，因此a、b兩線圈的有效面積相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，選項A正確。]4.(多選)如圖，勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發生改變，回路變為圓形。則磁場()A．漸漸增加，方向向外B．漸漸增加，方向向里C．漸漸減弱，方向向外D．漸漸減弱，方向向里CD[依據楞次定律，感應電流的磁場方向總是阻礙引起閉合回路中磁通量的改變，體現在面積上是“增縮減擴”，而回路變為圓形，面積增大了，說明磁場在漸漸減弱。因不知回路中電流方向，故無法判定磁場方向，故C、D都有可能。]5.(2024·江蘇南通檢測)如圖所示，圓形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管、電源和滑動變阻器連接成閉合回路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()A．線圈a中將產生順時針方向(俯視)的感應電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力將增大D[通過螺線管b的電流沿順時針方向(俯視)，依據右手螺旋定則推斷出螺線管b所產生的磁場方向豎直向下，滑片P向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，所產生的磁場的磁感應強度增加，穿過線圈a的磁通量變大，依據楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力增大，線圈a中將產生感應電流，感應電流的磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流沿逆時針方向(俯視)，A、B、C選項錯誤，D選項正確。]6.(2024·廣西百校大聯考)(多選)如圖所示是探討性學習小組的同學設計的防止電梯墜落的應急平安裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的損害．關于該裝置，下列說法正確的是()A．當電梯突然墜落時，該平安裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當電梯突然墜落時，該平安裝置可使電梯停在空中C．當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D．當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落AD[若電梯突然墜落，線圈內的磁感應強度發生改變，將在線圈中產生感應電流，感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應急避險作用，故A正確；感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，但不能阻擋磁鐵的運動，故B錯誤；當電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上向下看是逆時針方向，線圈B中向上的磁場增加，感應電流的方向從上向下看是順時針方向，可知線圈A與線圈B中感應電流的方向相反，故C錯誤；結合A選項的分析可知，當電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。]7．(2024·福建泉州質檢)(多選)如圖甲所示，勻強磁場垂直穿過矩形金屬線框abcd，磁感應強度的大小B隨時間t依據圖乙所示規律改變，下列說法正確的是()A．t1時刻線框中產生的感應電流方向為a→b→c→d→aB．t3時刻線框中產生的感應電流方向為a→b→c→d→aC．t2時刻線框中產生的感應電流最大D．t1時刻線框ab邊受到的安培力方向向右AD[本題結合B-t圖象考查楞次定律。t1時刻線框中磁感應強度改變率為正值，則磁通量改變率為正值，由楞次定律可推斷出線框中產生的感應電流方向為a→b→c→d→a，選項A正確；t3時刻線框中磁感應強度改變率為負值，則磁通量改變率為負值，由楞次定律可推斷出線框中產生的感應電流方向為a→d→c→b→a，選項B錯誤；t2時刻線框中磁感應強度改變率為零，則磁通量改變率為零，依據法拉第電磁感應定律可知，線框中產生的感應電動勢為零，由閉合電路歐姆定律可知，線框中產生的感應電流為零(最小)，選項C錯誤；t1時刻線框ab邊中感應電流方向向下，由左手定則可推斷出線框ab邊受到的安培力方向向右，選項D正確。]8．(2024·廣東佛山一模)一個簡易的電磁彈射玩具如圖所示．線圈、鐵芯組合充當炮筒，硬幣充當子彈。現將一個金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，剛起先時電容器處于無電狀態，則下列說法正確的是()A．要將硬幣射出，可干脆將開關撥向2B．當開關撥向1時，有短暫電流出現，且電容器上極板帶負電C．當開關由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．當開關由1撥向2瞬間，硬幣中會產生向上的感應磁場D[本題電容器的充放電及楞次定律在運動問題中的應用。干脆將開關撥向2，電容器不會放電產生感應電流，不能將硬幣射出，選項A錯誤；當開關撥向1時，電容器充電，有短暫電流出現，且電容器上極板帶正電，選項B錯誤；當開關由1撥向2瞬間，電容器通過線圈放電，由安培定則可知鐵芯中的磁場方向向下，磁通量增大，依據楞次定律可知，在硬幣中會產生向上的感應磁場，選項C錯誤，D正確。]9.如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面對里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內轉動；S為以a為圓心位于紙面內的金屬環；在桿轉動過程中，桿的b端與金屬環保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環相連，一端與a點良好接觸。當桿沿順時針方向轉動時，某時刻ab桿的位置如圖所示，則此時刻()A．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有電流通過電流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有電流通過電流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零A[當金屬桿ab順時針方向轉動時，切割磁感線，由法拉第電磁感應定律知產生感應電動勢，由右手定則可知將產生由a到b的感應電流，電流表的d端與a端相連，c端通過金屬環與b端相連，則通過電流表的電流是由c到d，而金屬桿在磁場中會受到安培力的作用，由左手定則可推斷出安培力的方向為水平向右，阻礙金屬桿的運動，所以A項正確。]10．(2024·北京豐臺區模擬)隨著科技的不斷發展，無線充電已經進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車。都已經實現了無線充電從理論研發到實際應用的轉化。如圖所示為某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式充電的原理圖。關于無線充電，下列說法正確的是()A．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”B．只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電C．接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D．只要有無線充電底座，全部手機都可以進行無線充電C[無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應，故A錯誤；當給充電設備通以恒定直流電時，充電設備不會產生交變磁場，即不能正常充電，故B錯誤；接收線圈中交變電流的頻率應與放射線圈中交變電流的頻率相同，故C正確；被充電手機內部，應當有一類似金屬線圈的部件與手機電池相連，當有交變磁場時，則產生感應電動勢，那么一般手機由于沒有金屬線圈，所以不能夠利用無線充電設備進行充電，故D錯誤。]11．(2024·上海卷·19)(多選)如圖甲，螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環L，圓環與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖乙所示規律改變時()A．在t1～t2時間內，L有收縮趨勢B．在t2～t3時間內，L有擴張趨勢C．在t2～t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流D．在t3～t4時間內，L內有順時針方向的感應電流AD[L收縮還是擴張取決于螺線管中產生感應電流的改變狀況，t1～t2磁通量的改變率增大，感應電流變大，abcd線框內磁通量變大，L有收縮的趨勢，A選項正確；t2～t3時間內磁通量的改變率為常數，產生的感應電流恒定不變，abcd線框內磁感應強度不變，L沒有電流，也就沒有擴張趨勢，B、C選項錯誤；依據楞次定律，t3～t4時間內由于螺線管內磁通量改變引起的感應電流在線框中為dcba方向并減小，L線圈中原磁場的方向垂直于紙面對里且磁感應強度大小減小，依據楞次定律得L中的感應電流方向為順時針方向，D選項正確。]12．(2024·黑龍江哈爾濱三中模擬)(多選)如圖甲所示，虛線abcd(在水平面內)為矩形勻強磁場區域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以某初速度沿光滑絕緣水平面對磁場區域運動．圖乙給出的是圓形閉合金屬線圈四個可能到達的位置，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．①位置線圈中感應電流方向為順時針B．②位置線圈中肯定沒有感應電流C．①④位置線圈的速度可能為零D．②③位置線圈的速度可能為零BC[依據楞次定律，①位置，線圈中感應電流方向為逆時針，選項A錯誤；②位置，線圈完全進入磁場，磁通量不變，沒有感應電流產生，選項B正確；①④位置，線圈進或出磁場時，磁通量改變，線圈中會產生感應電流，線圈受到與速度方向相反的安培力的作用而減速運動，速度可能為零，故C正確；②③位置，線圈已完全進入磁場，磁通量不變，沒有感應電流產生，不再受安培力，線圈在磁場中做勻速運動，所以②③位置線圈的速度不行能為零，故D錯誤。]13.如圖所示為電磁驅動器的原理圖。其中①為磁極，它被固定在電動機②的轉軸上，金屬圓盤③可以繞中心軸轉動，圓盤與轉軸間的阻力較小。整個裝置固定在一個絕緣支架④上。當電動機轉動時，金屬圓盤也將轉動起來。下列有關說法中正確的是()A．金屬圓盤轉動的方向和磁極的轉動方向相同，轉速小于磁極的轉速B．金屬圓盤轉動的方向和磁極的轉動方向相同，轉速等于磁極的轉速C．將金屬圓盤換成絕緣盤，它也會跟著磁極轉動D．當電動機突然被卡住不轉時，金屬圓盤將轉動較長時間才會停下來A[依據楞次定律可知，為阻礙磁通量改變，金屬圓盤與磁極的轉動方向相同，但快慢不一，金屬圓盤的轉速肯定比磁極的轉速小，故A項正確，B項錯誤；將金屬圓盤換成絕緣盤，盤中沒有感應電流，不受安培力，不會跟著磁極轉動，故C項錯誤；當電動機突然被卡住不轉時，由于金屬圓盤產生感應電流，受到安培力，而安培力將阻礙金屬圓盤與磁極間的相對運動，所以金屬圓盤很快會停下來，故D項錯誤。]14．(2024·山東重點中學協作體模擬)如圖甲所示，銅線圈水平固定在鐵架臺上，銅線圈的兩端連接在電流傳感器上，傳感器與數據采集器相連，采集的數據可通過計算機處理，從而得到銅線圈中的電流隨時間改變的圖線。利用該裝置探究條形磁鐵從距銅線圈上端某一高度處由靜止釋放后，沿銅線圈軸線豎直向下穿過銅線圈的過程中產生的電磁感應現象。兩次試驗中分別得到了圖乙、丙所示的電流—時間圖線。條形磁鐵在豎直下落過程中始終保持直立姿態，且所受空氣阻力可忽視不計。則下列說法中正確的是()A．若兩次試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度不同，其他試驗條件均相同，則乙圖對應試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度大于丙圖對應試驗中條形磁鐵距銅線圈上端的高度B．若兩次試驗中所用條形磁鐵的磁性強弱不同，其他試驗條件均相同，則乙圖對應試驗中條形磁鐵磁性比丙圖對應試驗中條形磁鐵的磁性強C．乙圖對應試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能小于丙圖對應試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中損失的機械能D．兩次試驗中條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受的磁場力都是先向上后向下C[本題考查