1、高中物理高考物理一轮复习专题102产生感应电流的条件与法拉第电磁感应定律千题精练doc专题10.2 产生感应电流的条件与法拉第电磁感应定律一选择题1.(2017上海浦东新区质检)如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()【参考答案】B【名师解析】A中线框的磁通量没有变化,因此没有感应电流,但有感应电动势,也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反,选项A错误。B中线框转动,线框中磁通量变化,这就是发电机模型,有感应电流,选项B正确。C、D中线圈平面和磁场方向平行,没有磁通量,更没有磁通量的变化,选项C、D错误。2(2017西安摸底)如图所示,矩形闭合线圈abcd
2、竖直放置,OO是它的对称轴,通电直导线AB与OO平行,且AB、OO所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是()AAB中电流I逐渐增大BAB中电流I先增大后减小CAB正对OO,逐渐靠近线圈D线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)【参考答案】D3(2017长沙模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,则()A在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失B在B放入磁场的过程中,B中将产生感应
3、电流;当稳定后,感应电流仍存在C若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)D若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)【参考答案】BC4.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【参考答案】C【名师解析】由法拉第电磁感应定律En知,感应电动势的大小与线圈匝数有关,A错误;感应电动势正比于,与磁通量的大小无直接关系,
4、B错误,C正确;根据楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即“增反减同”,D错误。5.(黑龙江省大庆实验中学2016届高三考前得分训练(四)理科综合物理试题)如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流线框从实线位置由静止释放,在其后的运动过程中( )A线框中的磁通量为零时其感应电流也为零 B线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针 C线框受到安培力的合力方向竖直向上 D线框减少的重力势能全部转化为电能【参考答案】C考点:楞次定律【名师点睛】本题考查通电直导线的磁场的特点和
5、楞次定律的应用,该过程中,要注意穿越导线时,先是向外的磁通量减小,一直减小到0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大这一过程是连续的,始终有感应电流存在属于基础题型,易错题。6.竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是( )A穿过弹性圆环的磁通量增大B从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C弹性圆环中无感应电流D弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【参考答案】B7.(2016海南单科,4)如图8,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相
6、等、方向向下的恒定电流。若()图8A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向【参考答案】D【名师解析】根据楞次定律,当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产生,故选项A、B错误;当金属圆环向左移动时,则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,根据楞次定律可以知道,产生的感应电流为顺时针,故选项C错误;当金属圆环向右移动时,则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,根据楞次定律可以知道,产生的感应
7、电流为逆时针,故选项D正确。8.磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图中箭头所示方向的感应电流,则磁铁()A向上运动 B.向下运动C向左运动 D向右运动【参考答案】B9.(2018重庆一中模拟)如图12所示,质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况,以下判断正确的是()图12A.FN先大于mg,后小于mgB.FN一直大于mgC.Ff先向左,后向右D.线圈中的电流方向始终不变【参考答案】A10.(多选)如图13所示,金属导轨上的导体
8、棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()图13A.向右做匀速运动 B.向左做减速运动C.向右做减速运动 D.向右做加速运动【参考答案】BC【名师解析】当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,选项A错误;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从ba的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针感应电流,(从右向左看)且被螺线管吸引,选项B正确;同理可判定选项C正确,D错误。11.(2018长沙模拟)(多选)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图1所示
9、就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,则()图1A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)【参考答案】BC12.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法正确的是()图5A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
10、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【参考答案】A【名师解析】线圈A插入或拔出,都将造成线圈B处磁场的变化,因此线圈B处的磁通量变化,产生感应电流,故选项A正确;开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流,故选项B错误;开关闭合后,只要移动滑片P,线圈B中磁通变化而产生感应电流,故选项C、D错误。13.(多选)一个水平固定的金属大圆环A,通有恒定的电流,方向如图2所示,现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环,
11、B环在下落过程中始终保持水平,并与A环共轴,那么在B环下落过程中()图2A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同C.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流最大D.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流为零【参考答案】BD14.(2017丽水调研)如图3所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动()图3A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断【参考答案】A【名师解析】根据BS,磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大,a、b
12、中产生同方向的感应电流,两环间有斥力作用,所以a、b将相互远离。选项A正确。15.(2017杭州联考)(多选)如图4所示,A为多匝线圈,与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源,B为一接有小灯泡的闭合多匝线圈,下列关于小灯泡发光的说法正确的是()图4A.闭合开关后小灯泡可能发光B.若闭合开关后小灯泡发光,则再将B线圈靠近A,则小灯泡更亮C.闭合开关瞬间,小灯泡才能发光D.若闭合开关后小灯泡不发光,将滑动变阻器滑片左移后,小灯泡可能会发光【参考答案】AB16.(2018河北正定模拟)如图5所示为感应式发电机,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线
13、端,M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是()图5A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置【参考答案】B17.一个面积为S4102 m2、匝数为n100的正方形线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图9所示,t0时刻磁场的方向垂直线圈平面向里,则下列判断正确的是()图9A.t1 s时线圈中的电流方向发生变化B.02 s内线圈中磁通量的变化量为零C.12 s内线圈中电流方向为顺时针方向D.在第3
14、 s末线圈中的感应电动势等于零【参考答案】C【名师解析】根据楞次定律可知,在02 s内,线圈中产生的感应电流为顺时针方向,在24 s内产生的感应电流方向为逆时针方向,感应电动势大小均为EnnS,所以选项A、D错误,C正确;02 s内线圈中磁通量的变化量为212B0S0.16 Wb,所以选项B错误。18.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是()图6A.闭合S的瞬间,G中有ab的感应电流B.闭合S的瞬间,G中有ba的感应电流C
15、.闭合S后,R的滑片向左移动的过程,G中有ab的感应电流D.闭合S后,R的滑片向左移动的过程,G中有ba的感应电流【参考答案】D19.(多选)如图7,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时,下列说法正确的是()图7A.A中产生逆时针的感应电流B.A中产生顺时针的感应电流C.A具有收缩的趋势D.A具有扩展的趋势【参考答案】BD20.(多选)如图6所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是()图6A.向右平动(ad边还没有进入磁场)B.向上平动(ab边还没有离开磁场)C.以bc边为轴转动(a
16、d边还没有转入磁场)D.以ab边为轴转动(转角不超过90)【参考答案】AD【名师解析】选项A和D所描述的情况中,线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大,D情况下S减小),穿过线框的磁通量均改变,由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。而选项B、C所描述的情况中,线框中的磁通量均不改变,不会产生感应电流。21.(2017上海浦东新区质检)如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()【参考答案】B22(2017西安摸底)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO是它的对称轴,通电直导线AB与OO平行,且AB、OO所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abc
17、da方向的感应电流,可行的做法是()AAB中电流I逐渐增大BAB中电流I先增大后减小CAB正对OO,逐渐靠近线圈D线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)【参考答案】D【名师解析】选项A、B、C中通过线圈的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,A、B、C错误;选项D中,线圈中的磁通量增加,且原磁场方向逆时针穿过线圈,根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈,由安培定则可得感应电流方向为abcda。D正确。23(2017长沙模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮
18、在磁铁A的上方空中,则()A在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失B在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在C若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)D若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)【参考答案】BC【名师解析】在B放入磁场的过程中,穿过B的磁通量增加,B中将产生感应电流,因为B是超导体,没有电阻,所以感应电流不会消失,故A错误,B正确;若A的N极朝上,在B放入磁场的过程中,磁通量增加,根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针,C正确,D错误。24. (2017清江中学)大小不等的两导电圆环
19、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【参考答案】D【名师解析】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.25. (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【参考答案】C
20、【名师解析】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.26. (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FN将增大【参考答案】D27. (2016江苏卷)电吉
21、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【参考答案】.BCD【名师解析】. 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.28(201
22、6湖南省十三校联考)如图所示,螺线管与电阻R相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管,下列说法正确的是()A磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度B通过电阻的电流先由a到b,后由b到aC磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量Da的电势始终高于b的电势【参考答案】A29(2016广东汕头模拟)(多选)如图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是()AP向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(
23、从右向左看)BP向右摆动的过程中,Q也会向右摆动CP向右摆动的过程中,Q会向左摆动D若用手左右摆动Q,P会始终保持静止【参考答案】AB【名师解析】P向右摆动的过程中,线框中的磁通量减少,根据楞次定律,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看),选项A正确。P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看),Q中的电流方向也为顺时针方向(从右向左看),Q线圈下侧将受到向右的安培力作用,所以Q也会向右摆动,选项B正确C错误。若用手左右摆动Q,切割磁感线产生感应电动势,在P线圈中将产生电流,受到安培力作用,由左手定则可判断出P将转动,不会保持静止,选项D错误。30(2016福建质检)法拉第在
24、1831年发现了“磁生电”现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是A用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转B线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转C线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转D线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转【参考答案】C31.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面垂直于磁场方向,下列运动能够使穿过线圈的磁通量发生变化的是A线圈沿自身所在的平面做匀速运动B线圈沿自身所在的平面做变速运动C. 线圈绕任一直径匀速转动 D. 线圈绕任一直径变速转动【参考答案】
25、CD【名师解析】线圈沿自身所在的平面匀速还是变速运动,穿过线圈的磁通量都不发生变化,选项AB错误。线圈绕任一直径匀速或变速转动穿过线圈的磁通量都发生变化,选项CD正确。32(2016昆明调研)如图所示,在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环,电路接通瞬间,下列说法正确的是( )A从左往右看,铜环中有逆时针方向感应电流B从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流C铜环有收缩趋势D铜环有扩张趋势【参考答案】BC33.在某小组探究楞次定律的实验中,小组同学设计了如图所示的电路进行实验。一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如图
26、所示的电路中,其中R为滑线变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关下列情况中,可观测到N向右运动的是() A在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时【参考答案】ABD【名师解析】S向a闭合的瞬间或S向b闭合的瞬间,M中电流从无到有,N中磁通量均增大。由楞次定律可知,N中均产生与M中电流方向相反的感应电流,根据反向电流相互排斥可知,N受到向右的排斥力,N向右运动,选项AB正确;在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中电流
27、减小,磁通量减小,由楞次定律可知,N中产生与M中电流方向相同的感应电流,根据同向电流相互吸引可知,N受到向左的吸引力,会使N左移,故选项C错误;,将R的滑动头向d移动时,滑动变阻器接入电阻减小时,M中电流增大,N中磁通量增大。由楞次定律可知,N中均产生与M中电流方向相反的感应电流,根据反向电流相互排斥可知,N受到向右的排斥力,N向右运动,选项磁场增大,故会使N右移,选项D正确。34.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁
28、通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【参考答案】C35.(黑龙江省大庆实验中学2016届高三考前得分训练(四)理科综合物理试题)如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流线框从实线位置由静止释放,在其后的运动过程中( )A线框中的磁通量为零时其感应电流也为零 B线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针 C线框受到安培力的合力方向竖直向上 D线框减少的重力势能全部转化为电能【参考答案】C由上分析,穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量
29、减小,一直减小到0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大这一过程是连续的,始终有感应电流存在,故AB错误;根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,故受安培力的方向始终向上,不是0,故C正确根据能量守恒定律,线框从实线位置由静止释放过程中,减小的重力势能,除增加其动能外,还产生电能,从而转化为热量,故D错误;故选C。考点:楞次定律【名师点睛】本题考查通电直导线的磁场的特点和楞次定律的应用,该过程中,要注意穿越导线时,先是向外的磁通量减小,一直减小到0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大这一过程是连续的,始终有感应电流存在属于基础题型,易错题。36.竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环
30、,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是( )A穿过弹性圆环的磁通量增大B从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C弹性圆环中无感应电流D弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【参考答案】B【名师解析】将弹性圆环均匀向外扩大,圆环中磁通量减小,根据楞次定律,从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流,选项B正确AC错误。由左手定则可判断出,弹性圆环受到的安培力方向沿半径向里,选项D错误。37. 如图所示.一根长导线弯曲成如图所示形状.通以直流电I.正中间用绝缘线悬挂一金属环C.环与导线处于同一竖直平面内在电流I增大的过程中.下列叙述正确的是( ) A金属环中无感应电流产生 B金属环中有顺时针方向的感应电流C悬挂金属环C的竖直线中的张力不变 D金属环C仍能保持静止状态 【参考答案】D 38.如图甲所示为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、B,线圈A中通入如图乙所示的电流,t0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),则下列说法中正确的是()A.在t1t2时间段内,