高中物理選修3-2課后習(xí)題答案及解釋

1、.電磁感應(yīng)和楞次定律 1.答案：CD詳解：導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，磁通量的變化率是一個(gè)常數(shù)，產(chǎn)生穩(wěn)恒電流，那么被線圈纏繞的磁鐵將產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)通過線圈c不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；做加速運(yùn)動(dòng)則可以；2答案：C詳解：參考點(diǎn)電荷的分析方法，S磁單極子相當(dāng)于負(fù)電荷，那么它通過超導(dǎo)回路，相當(dāng)于向左的磁感線通過回路，右手定則判斷，回路中會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的adcba向的感應(yīng)電流；3答案：A詳解：滑片從a滑動(dòng)到變阻器中點(diǎn)的過程，通過A線圈的電流從滑片流入，從固定接口流出，產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)，而且滑動(dòng)過程中，電阻變大，電流變小，所以磁場(chǎng)逐漸變小，所以此時(shí)B線圈要產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)來阻止這通過A線圈的電流從滑片流入，從固定接口流出種

2、變化，此時(shí)通過R點(diǎn)電流由c流向d；從中點(diǎn)滑動(dòng)到b的過程，通過A線圈的電流從固定接口流入，從滑片流出，產(chǎn)生向左的磁場(chǎng)，在滑動(dòng)過程中，電阻變小，電流變大，所以磁場(chǎng)逐漸變大，所以此時(shí)B線圈要產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)來阻止這種變化，通過R的電流仍從c流向d。4答案：B詳解：aob是一個(gè)閉合回路，oa逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，通過回路的磁通量會(huì)發(fā)生變化，為了阻止這種變化，ob會(huì)隨著oa運(yùn)動(dòng)；5 答案：A詳解：開關(guān)在a時(shí)，通過上方的磁感線指向右，開關(guān)斷開，上方的磁場(chǎng)要消失，它要阻止這種變化，就要產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)來彌補(bǔ)，這時(shí)通過R2的電流從c指向d；開關(guān)合到b上時(shí)，通過上方線圈的磁場(chǎng)方向向左，它要阻止這種變化，就要產(chǎn)生向右的磁場(chǎng)來抵

3、消，這時(shí)通過R2的電流仍從c指向d；6 答案：AC詳解：注意地理南北極與地磁南北極恰好相反，用右手定則判斷即可。電磁感應(yīng)中的功與能1 答案:C、D詳解：ab下落過程中，要克服安培力做功，機(jī)械能不守恒，速度達(dá)到穩(wěn)定之前其減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其增加的動(dòng)能和電阻增加的內(nèi)能，速度達(dá)到穩(wěn)定后，動(dòng)能不再變化，其重力勢(shì)能的減少全部轉(zhuǎn)化為電阻增加的內(nèi)能。選CD2 答案：A詳解：E=BLvI=E/R=BLv/RF=BIL=B2L2v/R W=Fd=B2L2dv/R=B2SLv/R,選A3 答案:B、C詳解：開始重力大于安培力，ab做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，安培力增大，當(dāng)安培力等于重力時(shí)，加速度為零；當(dāng)速度穩(wěn)定

4、時(shí)達(dá)到最大，重力的功率為重力乘以速度，也在此時(shí)達(dá)到最大，最終結(jié)果是安培力等于重力，安培力不為0，熱損耗也不為0.選BC4 答案：（1）5m/s。（2）1.5J。詳解：（1）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力沿斜面向下的分量等于安培力與摩擦力的和 5 答案：A詳解：因?yàn)榈诙€(gè)半周期內(nèi)，電流是均勻變化的，所以通過B的磁通量也是均勻變化的，它產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，B中電流的大小方向均不變，但是A中的電流發(fā)生了變化，所以F的方向發(fā)生了改變。選A6 答案：0.3，1.0詳解： （2）導(dǎo)線框每米長(zhǎng)的電阻為0.1，則導(dǎo)線總電阻為0.3，感應(yīng)電流I= /R=1.0A7 答案詳解：設(shè)桿ab剛剛滑到水平軌道時(shí)的速度為 ，由機(jī)

5、械能守恒得： 兩桿兒在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿兒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)最終達(dá)到共同速度為 ，有 由上述兩式得： 由于兩桿兒的電阻相等，電流強(qiáng)度時(shí)刻相等，因此產(chǎn)生熱量相等，設(shè)每根桿兒上產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)能量守恒，有 8 答案：AC詳解：從1到2，只受阻力，一定有v1v2，2到3，受重力， v2v3,從2到3再到4，重力做功為0，不受安培力，所以 v2v4 ，4到5的過程，由于不知道重力與安培力的大小關(guān)系，所以不能判斷誰大誰小。選AC9 答案： ，由P流向a.詳解：此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ，電路為ap段電阻與bp段電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路總電阻為 ，所以并聯(lián)電路分壓為方向由P流向a 電磁感應(yīng)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中的

6、應(yīng)用1 答案：ABC詳解：在t1到t2時(shí)間內(nèi)，正方向的電流減小，向右的磁場(chǎng)減小，通過B的磁場(chǎng)與A同方向，為力阻止磁場(chǎng)的減小，B要產(chǎn)生同方向的磁場(chǎng)來補(bǔ)償，通過右手定則判定，B線圈的感應(yīng)電流與A線圈一致，電流同向，線圈相吸；同理可以判斷B正確；t1時(shí)刻，A的電流變化率為0，B中沒有感應(yīng)電流，作用力為0；t2時(shí)刻A的電流為0，作用力也為0；選ABC2答案：（1）2.5 m/s (2) 2.5 W詳解：（1）導(dǎo)體ab受G和框架的支持力N，而做加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律mgsin30= maa = gsin30= 5（m/s2）但是導(dǎo)體從靜止開始運(yùn)動(dòng)后，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中就會(huì)有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使得

7、導(dǎo)體受到磁場(chǎng)的安培力的作用。設(shè)安培力為FA 隨著速度v的增加，加速度a逐漸減小。當(dāng)a=0時(shí)，速度v有最大值 （2）在導(dǎo)體ab的速度達(dá)到最大值時(shí)，電阻上釋放的電功率 3 答案：B詳解：1、磁鐵上下振動(dòng)，使閉合線圈中的磁通量發(fā)生周期性變化，所以產(chǎn)生交流電流；2、交流電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，會(huì)阻礙磁鐵的振動(dòng)，所以振動(dòng)幅度逐漸減弱，即磁鐵做阻尼振動(dòng)；3、由于磁鐵振動(dòng)減弱，所以磁通量的變化變?nèi)酰援a(chǎn)生的感應(yīng)電流也變?nèi)酢? 答案：C詳解：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，右邊線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，通過左邊線圈的磁場(chǎng)也是穩(wěn)定的不能產(chǎn)生電流，AB錯(cuò)；向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，右邊線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)向下，且增大，那么通過左邊線圈的磁場(chǎng)也增大，產(chǎn)生感應(yīng)

8、電流剛好通過二極管，C對(duì)，D錯(cuò)；5 答案：4B(l+a t2)a t詳解：經(jīng)時(shí)間 t 后，4根導(dǎo)體棒又構(gòu)成邊長(zhǎng)為l = l +a t2的正方形閉合電路，每根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1=Bl vt，式中vt =at題中所求的總電動(dòng)勢(shì)e總=4e1=4B(l+at2)at6 答案：D詳解：乙中右邊閉合回路的磁通量變化是穩(wěn)定的，所以導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電流是恒定的，在左邊的線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，L2不發(fā)光，甲中右邊閉合回路的磁通量變化率是變化的，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電流也是變化的，所以在左邊的線圈能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，L1能發(fā)光。選D7 答案詳解：根據(jù)能量守恒判斷，金屬環(huán)中產(chǎn)生的熱量等于初動(dòng)能減去末動(dòng)能自感與互感1 答

9、案：AD詳解：斷開K時(shí)，電路（a）中線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與電阻R和燈S組成回路，使回路中電流I1逐漸減小至零。所以燈S是漸漸變暗的。電路（b）中，K斷開時(shí)，線圈L中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙原來的電流I 1減小，它與燈S和電阻組成閉合回路，回路中電流方向是順時(shí)針的，電流從I 1漸漸減小為零?？梢姡瑪嚅_K后，電路（b）中原來通過燈S的電流I 2立刻消失，而由自感電動(dòng)勢(shì)提供的電流I 1從右至左流過燈S，然后再逐漸減小為零，所以燈S是先變亮（閃亮），后變暗。2答案：D詳解：開始時(shí)S1接通，剛接通S2時(shí)AB都在回路中，所以AB都亮，由題設(shè)正常發(fā)光，A錯(cuò)，這時(shí)對(duì)于電感而言電流從0到有，所以感抗極大，瞬間由

10、于電感抑制作用過電感電流為0，故B對(duì)，接通瞬間相當(dāng)于電感斷路。但是電感不阻止電流改變，所以一段時(shí)間后電流穩(wěn)定，相當(dāng)于電感吧B短路了，所以C對(duì)斷開S2之前B無電流通過，電流過A和L，斷開后，A不在任何閉合回路中，立即滅，L中原來有電流，由于抑制電流改變的作用（你也可以理解為本來L中的電流使L成為電磁鐵，電流有減小趨勢(shì)，所以通過L的磁通量變化，電磁感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，作用在L與B的回路中產(chǎn)生電流）總之B有電流通過，斷開瞬間過B的電流很大（就是穩(wěn)定態(tài)過L的電流，相當(dāng)于只有一盞燈接在電路里的電流），所以B亮，但是后來電流還是會(huì)變小直至為0，B滅。 3答案：B詳解：斷開S1，拆除電流表，拆除電阻，效果都是一

11、樣的，由于L的自感作用，它要阻止電流的變化會(huì)產(chǎn)生a到b的感應(yīng)電流，這時(shí)，如果S2沒有斷開，就會(huì)有電流反向流入電壓表，相當(dāng)于電壓表反接，會(huì)損壞電壓表；所以要先斷開S25 答案：（1）D1 （2）D2立刻熄滅，D1逐漸變暗，直至熄滅。詳解：（1）在電鍵S閉合的瞬間，電流不能通過電感，流過D1的電流分流到D2和負(fù)載電阻，所以通過D1的電流比通過D2的電流大，D1較亮；（2）電鍵S斷開的瞬間，電感會(huì)產(chǎn)生反向的電流，在D1與電感構(gòu)成的回路中流動(dòng)，所以D1會(huì)逐漸變暗，最終熄滅；而D2則立即熄滅；6 答案：b，a，自感詳解：在S斷開前，自感線圈L中有向右的電流，斷開S后瞬間，L的電流要減小，于是L中產(chǎn)生自感

12、電動(dòng)勢(shì)，阻礙自身電流的減小，但電流還是逐漸減小為零。原來跟L并聯(lián)的燈泡A，由于電源的斷開，向右的電流會(huì)立即消失。但此時(shí)它卻與L形成了串聯(lián)的回路，L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A中流過，方向由b到a。這就是自感現(xiàn)象；7 答案：（1）因R1R2，即I1I2，所以小燈泡在K斷開后先突然變到某一較暗狀態(tài)，再逐漸變暗到最后熄滅。（2）因R1R2，即I1I2，小燈泡在K斷開后電流從原來的I2突變到I1（方向相反），然后再漸漸變小，最后為零，所以燈泡在K斷開后先變得比原來更亮，再逐漸變暗到熄滅。交流電1答案：（1）6V，（2）0.5rad/s，（3）3.8V，（4）1.8W，（5）1.8N?m。詳解：1

13、）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為6V，（2）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0.5rad/s，（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為3.8V，（4）在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電路所產(chǎn)生的熱功率為1.8W，（5）當(dāng)線圈平面與磁感線夾角為60時(shí),所受的磁力矩為1.8N?m2 答案：45W，2.12A詳解：交流電最大值為3A，有效值為2.12A，發(fā)熱功率 3答案：B詳解：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 ，有效值為 ，燈泡的功率 4 答案：D詳解：鉗形電流表的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理,把電纜線中的高電流變成電流表是低電流,再用刻度來表示電纜線中的高電流,因?yàn)殡娏鞅淼牧砍逃邢?它只能測(cè)交流電流.設(shè)電纜線中的電流為I,電流表內(nèi)線

14、圈匝數(shù)為N,如圖4(a)中電流表的讀數(shù)為12A,則I/1.2=N/1,所以N=I/1.2(電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù))圖4(b),設(shè)電流表的讀數(shù)為I1,則I/I1=N/3=(I/1.2)/3=I/3.6,所以I1=3.6A5答案：（1）67.1 （2）t192.3天 （3）9250， 2.78 詳解：（1）電站能量轉(zhuǎn)化效率為： 代入數(shù)據(jù)： 67.1（2） （3）升壓變壓器匝數(shù)比為： 9250 據(jù) IU得I9.0103A 由 得：R2.78 6 答案：B詳解：輸電線上損失的電功率自然與輸電線上的電壓降的平方成正比；輸送的電功率一定，輸送的電壓增大，則電流減小，所以與輸送電壓的平方成反比；7 答案：D 詳解：從圖中可以看出，周期為0.2s，頻率為50Hz，交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為1V，t=0.1s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為0；選D8答案：(1) 275匝 (2) n1550匝，I10.255A詳解：（2）由（1）可知 據(jù)輸出功率等于輸入功率 傳感器1 答案：BD詳解：F作用于可動(dòng)膜片電極上的時(shí)候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離d變小，電容變小，而電壓基本不變，要放電，所以會(huì)有短暫的電流通過電流表；沒有壓力，則電容不變，不會(huì)放電；2答案：A詳解：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，所以R3阻止變小，那么通過a點(diǎn)所在支路的電流變大，在R4上的壓降變大，所以在R3上的壓降變小，那么a