高三物理練習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律新人教版

1、必考部分選修 3-2第九章第 1 單元電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律 課時(shí)作業(yè) 命 題 設(shè) 計(jì)難度題號(hào)中等稍難較易目標(biāo)單1、 3、 4、 67、 9、 10楞次定律一目2、 5右手定則標(biāo)綜合811、12綜合應(yīng)用目標(biāo)一、選擇題 ( 本大題共10 個(gè)小題，共70 分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得 7 分，選對(duì)但不全的得4 分，有選錯(cuò)的得0 分 )1如圖 1 所示是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是()圖 1解析

2、：根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對(duì)c選項(xiàng)，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1) 閉合線圈原磁場(chǎng)的方向向上；(2) 穿過閉合線圈的磁通量的變化增加；(3) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下；(4) 利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同故c項(xiàng)正確同理分析可知d 項(xiàng)正確答案： cd2如圖 2 所示，閉合線圈abcd 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)， ab 邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上，此線圈的運(yùn)動(dòng)情況可能是用心愛心專心- 1 -()a向右進(jìn)入磁場(chǎng)b向左移出磁場(chǎng)c以 ab 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)d以 cd 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析： ab 邊受磁場(chǎng)力豎直向上，由左手定則知，通過ab 的電流方向是由a 指向 b，由右手定則可知當(dāng)線圈向左移

3、出磁場(chǎng)時(shí)，bc 邊切割磁感線可產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流當(dāng)然也可以用楞次定律判斷當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量減小，產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流，故b 正確當(dāng)以ab 或 cd 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在圖示位置，導(dǎo)線不切割磁感線，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故c、d 錯(cuò)答案： b3如圖 3 所示，一個(gè)金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()a圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)b圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)c圓盤在磁場(chǎng)中向右勻速平移d勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加解析：圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)和在磁場(chǎng)中勻速平移，都不會(huì)使其磁通量發(fā)生變化，故不會(huì)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，a、 c 錯(cuò)誤；圓盤繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)或磁場(chǎng)均勻增加，都會(huì)

4、使圓盤中的磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，b、 d 正確答案： bd4如圖 4 所示，在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)以下判斷中正確的是()a釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒b釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵受的重力大c給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)d給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)解析：由條形磁鐵磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，穿過其中央位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零，所以在環(huán)下落的過程中，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，圓環(huán)只受重力，則環(huán)下落時(shí)機(jī)械能守恒，a 對(duì)， b 錯(cuò)；給磁鐵水平向右的初速度，由楞次定律可知，圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)總是阻礙自身磁通量的變化，所以環(huán)要受

5、到向右的作用力，由牛頓第三定律可知，磁鐵要受到向左的作用力而做減速運(yùn)動(dòng)( 或據(jù)“總阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的推論得出) ，用心愛心專心- 2 -故 c對(duì) d 錯(cuò)答案： ac5如圖 5 所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，mn、 pq是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，而ab、 cd 為串有伏特表和安培表的兩根金屬棒，它們同時(shí)以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()a電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù)b電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)c電壓表無讀數(shù)，電流表無讀數(shù)d電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù)解析：此題考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和對(duì)電壓表、電流表示數(shù)的理解兩棒以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，因穿過面abcd 的磁通量不變，回路中沒有感應(yīng)電流，電流表和電壓表

6、均不會(huì)有讀數(shù)c 項(xiàng)正確答案： c6如圖 6 所示，通過水平絕緣的傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)前等距離排列，穿過磁場(chǎng)后根據(jù)線圈間的距離，就能夠檢測(cè)出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是()圖 6a若線圈閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)b若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)c從圖中可以看出，第2 個(gè)線圈是不合格線圈d從圖中可以看出，第3 個(gè)線圈是不合格線圈解析：由產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和楞次定律知，a 正確， b 錯(cuò)誤由各線圈位置關(guān)系知

7、， c 錯(cuò)誤， d 正確答案： ad7如圖 7 所示，虛線框a bc d內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向下矩形閉合金屬線框abcd 以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)圖 8 中所給出的是金屬框的四個(gè)可能達(dá)到的用心愛心專心- 3 -位置，則金屬框的速度不可能為零的位置是()圖 8解析：當(dāng)線框完全處于磁場(chǎng)中時(shí)，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度不可能為零，故c 對(duì)答案： c8(2010 廣州模擬) 如圖 9 甲所示，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 中通以如圖9 乙所示的變化電流，t 0 時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針( 如圖中箭頭所示 ) 在 t

8、 1 t 2 時(shí)間內(nèi)，對(duì)于線圈b，下列說法中正確的是()圖 9a線圈 b內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)b線圈 b內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢(shì)c線圈 b內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)d線圈 b內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢(shì)解析：在t 1t 2 時(shí)間內(nèi)，通入線圈a中的電流是正向增大的，即逆時(shí)針方向增大的，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生增大的向外的磁場(chǎng)，穿過b的磁通量增大，由楞次定律可判定線圈b中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流線圈b中電流為順時(shí)針方向，與a中的電流方向相反，有排斥作用，故線圈b 將有擴(kuò)張的趨勢(shì)綜上所述，a 項(xiàng)正確答案： a9如圖 10 所示， aoc是光滑的金屬軌道，ao

9、沿豎直方向， oc沿水平方向， pq是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中q端始終在oc上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在pq桿滑動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是()用心愛心專心- 4 -a感應(yīng)電流的方向始終是由p qb感應(yīng)電流的方向先是由pq，后是由 q pc pq受磁場(chǎng)力的方向垂直桿向左d pq受磁場(chǎng)力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右解析：在pq桿滑動(dòng)的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形poq內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷b 項(xiàng)對(duì)；再由pq中電流方向及左手定則可判斷d項(xiàng)對(duì)答案： bd10現(xiàn)代汽車中有一種

10、先進(jìn)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不是完全剎死滑行，而是讓車輪仍有一定的滾動(dòng)經(jīng)研究這種方法可以更有效地制動(dòng)，它有一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)車速的裝置，用來控制車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，其原理如圖 11 所示，鐵質(zhì)齒輪p 與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右端有一個(gè)繞有線圈的磁體， m是一個(gè)電流檢測(cè)器當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)有電流，這是由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使磁場(chǎng)增強(qiáng)，齒離開線圈時(shí)磁場(chǎng)減弱，磁通量變化使線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流將這個(gè)電流經(jīng)放大后去控制制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可有效地防止車輪被制動(dòng)抱死在齒a 轉(zhuǎn)過虛線位置的過程中，關(guān)于m中感應(yīng)電流的說法正確的是()a m中的感應(yīng)電流方向一直向左b m中的感應(yīng)電流方向一直向右c m中先有自右向左、后有自左

11、向右的感應(yīng)電流d m中先有自左向右、后有自右向左的感應(yīng)電流解析：由楞次定律知，感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁場(chǎng)增強(qiáng)，由安培定則可知m中感應(yīng)電流的方向?yàn)樽宰笙蛴?；齒離開線圈時(shí)磁場(chǎng)減弱，由楞次定律知， m中感應(yīng)電流方向?yàn)樽杂蚁蜃骴 項(xiàng)正確答案： d二、非選擇題 ( 本大題共 2 個(gè)小題，共30 分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11 (15 分 ) 如圖 12 所示，固定于水平面上的金屬架處在cdef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)

12、強(qiáng)度為b ，此時(shí) mn到達(dá)的位置使0構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形為使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)mdenmn電流，從 t 0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度b應(yīng)怎樣隨時(shí)間t 變化？請(qǐng)推用心愛心專心- 5 -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)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化在 t 0 時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量 1 b0s b0l 2設(shè) t 時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，此時(shí)磁通量為 2 bl ( l vt )012b l由 得 b l vt .答案： 0b lbl vt12 (15 分) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 的勻強(qiáng)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、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線r框 abcd，沿垂

13、直于磁感線方向，以速度v 勻速通過磁場(chǎng)，如圖 13 所示，從ab 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)(1) 畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；(2) 判斷線框中有無感應(yīng)電流若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向；若無，請(qǐng)說明理由解析：線框穿過磁場(chǎng)的過程可分為三個(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( 、兩邊都在磁場(chǎng)中 ) 、離開磁場(chǎng)階段 ( 只有cd邊在磁場(chǎng)中 ) ab cd(1) 線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為 0 l，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積與時(shí)間成正比，lvt，vs最后為 bl2.bsl 2l線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t 為v v ，線框磁通量為 bl 2，保持不變2l3l線框離開磁場(chǎng)階段：t 為 v v ，線框磁通量線性減小，最后為零(2) 線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量增加