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2019-2020年高中物理第1章電磁感應習題課3楞次定律的應用練習教科版選修

'2019-2020年高中物理第1章電磁感應習題課3楞次定律的應用練習教科版選修'
?2019-2020年高中物理第1章電磁感應習題課3楞次定律的應用練習教科版選修一、基礎練1.如圖所示,無限大磁場的方向垂直于紙面向里,A圖中線圈在紙面內由小變大(由圖中實線矩形變成虛線矩形),B圖中線圈正繞a點在平面內旋轉,C圖與D圖中線圈正繞OO′軸轉動,則線圈中不能產生感應電流的是(  )答案 B解析 選項A中線圈面積S變化;選項C、D中線圈面與磁感應強度B的夾角變化,都會導致穿過線圈的磁通量變化而產生感應電流.選項B中,B、S及兩者夾角均不變,穿過線圈的磁通量不變,不產生感應電流.2.水平固定的大環中通過恒定的強電流I,從上向下看為逆時針方向,如圖1所示,有一小銅環,從上向下穿過大圓環,且保持環面與大環平行且共軸,下落過程中小環中產生感應電流的過程是(  )圖1A.只有小環在接近大環的過程中B.只有小環在遠離大環的過程中C.只有小環在經過大環的過程中D.小環下落的整個過程答案 D解析 由環形電流磁感線的分布可知小環在運動過程中無論是接近還是遠離大環,小環的磁通量均在變化,所以小環下落的整個過程均能產生感應電流.故選D.3.如圖2所示,一對大磁極,中間處可視為勻強磁場,上、下邊緣處為非勻強磁場,一矩形導線框abcd保持水平,從兩磁極間中心上方某處開始下落,并穿過磁場(  )圖2A.線框中有感應電流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.線框中有感應電流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁場的作用,線框要發生轉動D.線框中始終沒有感應電流答案 D解析 由于線框從兩極間中心上方某處開始下落,根據對稱性知,下落過程中穿過abcd的磁通量始終是零,沒有變化,所以始終沒有感應電流,因此不會受磁場的作用.故選項D正確.4.如圖3所示,當磁鐵運動時,流過電阻的電流由A經R到B,則磁鐵的運動可能是(  )圖3A.向下運動B.向上運動C.向左平移D.向右平移答案 BCDR→R→B,應用安培定則得知感應電流在螺線管內產生的磁場方向向下;(2)由楞次定律判斷得螺線管內的磁通量變化應是向下的減小或向上的增加;(3)由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內原磁場方向是向下的,故應是磁通量減小,磁鐵向上運動、向左或向右平移都會導致通過螺線管內的向下的磁通量減?。?.在圖4中,MN為一根固定的通有恒定電流I的長直導線,導線框abcd與MN在同一豎直平面內(彼此絕緣),當導線框以豎直向下的速度v經過圖示位置時,線框中感應電流方向如何?圖4答案 abcda解析 MN中的電流在MN上方和下方的磁場如圖所示.“·”表示磁感線垂直于紙面向外,“×”表示磁感線垂直于紙面向里,線框在圖示位置時,線框在MN上面的部分與MN間所包圍的“·”的磁感線將要減少,線框在MN下方的部分與MN間所包圍的“×”將要增多,總的來說,線框所圍面積的“·”將要減少,“×”將要增多,根據“增反減同”這一口訣,可知感應電流的磁場方向與“·”同向,與“×”反向,由右手螺旋定則可知線框中感應電流方向為abcda.二、提升練6.兩圓環A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環,B為導體環.當A以如圖5所示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時,B中產生如圖所示方向的感應電流,則(  )圖5A.A可能帶正電且轉速減小B.A可能帶正電且轉速增大C.A可能帶負電且轉速減小D.A可能帶負電且轉速增大答案 BC解析 選取A環為研究對象,若A環帶正電-省略部分-CD解析 N中產生順時針方向的感應電流,必須是M中順時針方向的電流減小,或逆時針方向的電流增大,故選項C、D滿足這一要求.13.如圖12甲所示,長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內,長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示.在0~時間內,直導線中電流方向向上,則在~T時間內,線框中感應電流的方向與所受安培力方向正確的是(  )圖12A.感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向左B.感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向右C.感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向右D.感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向左答案 C解析 在~T時間內,直導線中的電流方向向下且增大,穿過線圈的磁通量垂直紙面向外且增加,由楞次定律知感應電流方向為順時針,線框所受安培力由左手定則可知向右,所以C正確.點評 右手定則適用于閉合電路部分導體切割磁感線產生感應電流的情況;左手定則適用于通電導體在磁場中的受力情況.應用時應注意抓住“因果關系”,即“因動而電”用右手,“因電而動”用左手.14.某同學在實驗室里熟悉各種儀器的使用,他將一條形磁鐵放在水平轉盤上,如圖13甲所示,磁鐵可隨轉盤轉動,另將一磁感應強度傳感器固定在轉盤旁邊.當轉盤(及磁鐵)轉動時,引起磁感應強度測量值周期性地變化,該變化的周期與轉盤轉動周期一致.經過操作,該同學在計算機上得到了如圖乙所示的圖象.該同學猜測磁感應強度傳感器內有一線圈,當測得的磁感應強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時.按照這種猜測(  )圖13A.在t=0.1s時刻,線圈內產生的感應電流的方向發生了變化B.在t=0.15s時刻,線圈內產生的感應電流的方向發生了變化C.在t=0.1s時刻,線圈內產生的感應電流的大小達到了最大值D.在t=0.15s時刻,線圈內產生的感應電流的大小達到了最大值答案 AC解析 根據圖象可知,0.1s為磁感應強度最大的位置,并且突然從增大變為減小,所以感應電流應該最大并且改變方向.15.如圖14所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m,導軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直,質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數為0.25.圖14(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大?。?2)當金屬棒下滑速度達到穩定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大?。?3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應強度的大小與方向.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案 (1)4m/s2 (2)10 m/s (3)0.4T 方向垂直導軌平面向上解析 (1)金屬棒開始下滑的初速度為零,根據牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma①由①式解得a=10×(0.6-0.25×0.8) m/s2=4 m/s2②(2)設金屬棒運動達到穩定時,速度為v,所受安培力為F,棒在沿導軌方向受力平衡mgsinθ-μmgcosθ-F=0③此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率Fv=P④由③④兩式解得:v==m/s=10m/s⑤(3)設電路中電流為I,兩導軌間金屬棒的長為L,磁場的磁感應強度為BI=⑥P=I2R⑦由⑥⑦兩式解得:B==T=0.4T磁場方向垂直導軌平面向上
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習題 電磁感應 定律 應用 物理 練習 高中 2019 選修
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