《2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第9章第1單元 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律練習(xí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第9章第1單元 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律練習(xí)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)
(時(shí)間:45分鐘 分值:100分)
1.[2020·云南省玉溪一中高三考試]如圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí) (但未插入線圈內(nèi)部)( )
A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
解析:當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的由上指向下的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,即線圈中感應(yīng)電流的方
2、向與圖中箭頭方向相同,線圈的上端相當(dāng)于N極,實(shí)驗(yàn)磁鐵與線圈相互排斥,或者根據(jù)“來(lái)拒去留”判斷出磁鐵與線圈相互排斥,選項(xiàng)B正確.
答案:B
2.如圖所示,一個(gè)矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線處于同一平面,而且處在兩導(dǎo)線的中央,則( )
A.兩電流同向時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量為零
B.兩電流反向時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量為零
C.兩電流同向或反向,穿過(guò)線圈的磁通量都相等
D.因兩電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的,因此不能判定穿過(guò)線圈的磁通量是否為零
解析:兩電流同向時(shí),在線圈范圍內(nèi),產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,大小對(duì)稱,穿過(guò)線圈的磁通量為零,A正確,BCD不正確.
答案:A
3.[2020·湖北
3、省武漢市部分學(xué)校高三聯(lián)考]如圖所示,把一條長(zhǎng)約10 m的電線的兩端連接在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上,形成閉合回路,讓兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)電線.當(dāng)他們搖動(dòng)的電線沿哪個(gè)方向時(shí),靈敏電流表的讀數(shù)最大 ( )
A.東西方向
B.東偏北45°
C.南北方向
D.南偏東45°
解析:地磁場(chǎng)的方向是由南指向北,當(dāng)電線垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),即當(dāng)電線沿東西方向放置時(shí),感應(yīng)電流最大,靈敏電流表的讀數(shù)最大,本題答案為A.
答案:A
4.[2020·山西省忻州一中高三月考試題]如圖所示,固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行.線框由靜止釋放,在下落過(guò)程中(
4、 )
A.穿過(guò)線框的磁通量保持不變
B.線框所受安培力的合力為零
C.線框中感應(yīng)電流方向保持不變
D.線框的機(jī)械能不斷增大
解析:根據(jù)安培定則可知,線框所在處磁場(chǎng)方向向里,另外,離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度B越小;在下落過(guò)程中,穿過(guò)線框的磁通量Φ=BS,S不變,B逐漸減小,所以Φ逐漸減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;線框左右兩邊導(dǎo)線受到的安培力均為零,上下兩條導(dǎo)線中的感應(yīng)電流相等,但磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同,根據(jù)F=BIL可知,安培力不同,所以線框所受安培力的合力不為零,根據(jù)“來(lái)拒去留”合力向上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律可知,線框中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?,選項(xiàng)C正確;因?yàn)榘才嗔ψ鲐?fù)功,機(jī)械能減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.本題
5、答案為C.
答案:C
5.[2020·江蘇物理卷] 如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì).勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好.t=0時(shí),將開(kāi)關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a 分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度.下列圖象正確的是( )
解析: 當(dāng)開(kāi)關(guān)S由1擲到2時(shí),電容器開(kāi)始放電, 此時(shí)電流最大,棒受到的安培力最大,加速度最大,以后棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),棒相當(dāng)于電源,利用右手定則可判斷棒上端為正極,下端為負(fù)極,當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,電路中的電流逐漸減小,當(dāng)電容器極板電壓與棒兩端電動(dòng)勢(shì)相等時(shí),電容器
6、不再放電,電路電流等于零,棒做勻速運(yùn)動(dòng),加速度減為零,所以,B、C錯(cuò)誤,D正確;因電容器兩極板有電壓,由q=CU知電容器所帶的電荷量不等于零,A錯(cuò)誤.
答案:D
6.如圖所示,老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一鋁環(huán),右邊環(huán)閉合,左邊環(huán)不閉合,橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),后又取出插向另一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是 ( )
A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
D.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
解析:磁鐵插入右環(huán)時(shí),
7、由于環(huán)閉合,則產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律則橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)磁鐵插向左環(huán)時(shí),由于環(huán)不閉合,則橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng).
答案:B
7.如圖,P環(huán)位于螺線管的中垂面處,當(dāng)P環(huán)中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?右視)且受背離圓心向外的張力時(shí),則螺線管中電流的方向及大小變化是( )
A.b→a,減小 B.b→a,增大
C.a(chǎn)→b,減小 D.a(chǎn)→b,增大
解析:此題極易錯(cuò)選答案,P環(huán)受向外的張力,則說(shuō)明P環(huán)有擴(kuò)大其面積的趨勢(shì),穿過(guò)它的原磁場(chǎng)的磁通量在增加(注意:穿過(guò)P環(huán)內(nèi)外磁感線方向是不同的,這里P擴(kuò)大面積不是想增大其磁通量,而是穿過(guò)它的原磁場(chǎng)磁通量在增加,其感應(yīng)電流的磁場(chǎng)欲阻礙原磁通量的增加),由
8、楞次定律和安培定則可知答案選D.
答案:D
8.[2020·廣西區(qū)柳州鐵一中高三月考理綜卷]如圖所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如下面右圖所示的變化電流,t=0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示).在t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)于線圈B,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B.線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,線圈有收縮的趨勢(shì)
C.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎€圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)
D.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,線圈有收縮的趨勢(shì)
解析:在t1~t2時(shí)間內(nèi),線圈A中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,大小逐漸增大,根據(jù)楞次定律,線圈
9、B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎灰驗(yàn)榫€圈A、B中的電流方向相反,所以相斥,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì).本題答案為A.
答案:A
9.如圖所示,導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中 ( )
A.有感應(yīng)電流,且B被A吸引
B.無(wú)感應(yīng)電流
C.可能有也可能沒(méi)有感應(yīng)電流
D.有感應(yīng)電流,且電流方向與A中的相反
解析:MN向右加速滑動(dòng),根據(jù)右手定則,MN中的電流方向從N→M,且大小在逐漸變大,根據(jù)安培定則,知A在B環(huán)中的磁場(chǎng)方向向左且大小逐漸增強(qiáng),根據(jù)楞次定律知,B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在B環(huán)中方向向右,B環(huán)中電流方向與A中的相反,B被A排
10、斥.故D正確.
答案:D
10.一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng).M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān).下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是( )
A. 在S斷開(kāi)的情況下,S向a閉合的瞬間
B. 在S斷開(kāi)的情況下,S向b閉合的瞬間
C. 在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí)
D. 在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí)
解析:由楞次定律可知,線圈N向左運(yùn)動(dòng)的效果是為了阻礙線圈磁通量的減小,故電路中電流是減小的,A、B、D中電流增加,
11、C中電流減小,所以選項(xiàng)C正確.
答案:C
11.如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式.
解析:要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化
在t=0時(shí)刻,穿過(guò)線圈平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2
設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時(shí)磁通量為
Φ2=Bl(l+vt) 由Φ1=Φ2得B=.
12.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)
12、磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi),有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直于磁感線方向,以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng),如圖所示,從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).
(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象;
(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流.若有,請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向;若無(wú),請(qǐng)說(shuō)明理由.
解析:線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段:進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開(kāi)磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中).
(1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段:t為0~,線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積與時(shí)間成正比,S=lvt,
最后為Φ=BS=Bl2.
②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段:t
13、為~,
線框磁通量為Φ=Bl2,保持不變.
③線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段:t為~,線框磁通量線性減小,最后為零.
答案:(1)如圖所示
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段,穿過(guò)線框的磁通量增加,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?
線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段,穿過(guò)線框的磁通量保持不變,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生.
線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段,穿過(guò)線框的磁通量減小,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?
13.[2020·山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)二中高三月考]將一個(gè)矩形金屬線框折成直角框架abcdefa,置于傾角為α=37°的斜面上,ab邊與斜面的底線MN平行,如圖所示. a=
14、b=c=e=f=0.2 m,線框總電阻為R=0.02 Ω,ab邊的質(zhì)量為m= 0.01 kg,其余各邊的質(zhì)量均忽略不計(jì),框架可繞過(guò)c、f點(diǎn)的固定軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)從t=0時(shí)刻開(kāi)始沿斜面向上加一隨時(shí)間均勻增加的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系為B=0.5t T,磁場(chǎng)方向與cdef面垂直.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)
(1)求線框中感應(yīng)電流的大小,并指出ab段導(dǎo)線上感應(yīng)電流的方向;
(2)t為何值時(shí)框架的ab邊對(duì)斜面的壓力恰為零,并求從t=0開(kāi)始到該時(shí)刻通過(guò)ab邊的電量是多少.
解析:(1)由題設(shè)條件可得:E==c·d=0.02 V,所以感應(yīng)電流I==1.0 A,根據(jù)楞次定律可判斷,感應(yīng)電流的方向從a→b.
(2)ab邊所受的安培力為FB=BI·a=0.1t,方向垂直于斜面向上,當(dāng)框架的ab邊對(duì)斜面的壓力為零時(shí),有FB=mgcos37°,由以上各式解得:t=0.8 s;從t=0開(kāi)始到該時(shí)刻通過(guò)ab邊的電量q=It=0.8 C.
(或用q==求解均可)