Get清風(fēng)高中魯科版物理新選修3-2 第二章 楞次定律和自感現(xiàn)象 章節(jié)練習(xí)

高中魯科版物理新選修3-2第二章楞次定律和自感現(xiàn)象章節(jié)練習(xí)高中魯科版物理新選修3-2第二章楞次定律和自感現(xiàn)象章節(jié)練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題L如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方.有一條形磁鐵〔S極朝上，N極朝下）由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向〔從上向下看），以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是OA.總是順時(shí)針針后逆時(shí)針逆時(shí)針后順時(shí)針B.總是逆時(shí)C.先順時(shí)針D.先.如圖，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.如圖，電燈的燈絲電阻為2Q,電池電動(dòng)勢(shì)為2V,內(nèi)阻不計(jì)，線圈匝數(shù)足夠多，其直流電阻為3Q.線圈電阻為零，當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.電燈立即變暗再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開(kāi)前方向相同B.電燈立即變暗再熄滅,且電燈中電流方向與K斷開(kāi)前方向相反C.電燈會(huì)突然比原來(lái)亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開(kāi)前相同D.電燈會(huì)突然比原來(lái)亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開(kāi)前相反.如下圖,一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方〔略靠前）固定一根與線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流。釋放線框，它由實(shí)線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中〔〕A.線框中感應(yīng)電流方向依次為順時(shí)針一逆時(shí)針B.線框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流卻不為零C.線框所受安培力的合力方向依次為向上一向下一向上D.線框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動(dòng).如下圖，閉合開(kāi)關(guān)S后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R和Rj使同樣規(guī)格的兩個(gè)小燈泡A和B都正常發(fā)光,然后斷九開(kāi)關(guān)。齒”以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是［1?eA.再次閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡A和B同時(shí)正常發(fā)光B.再次閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡B立刻正常發(fā)光，燈泡A逐漸亮起來(lái)C.再次閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡A立刻正常發(fā)光，燈泡B逐漸亮起來(lái)D.閉合開(kāi)關(guān)S使燈泡A、B正常發(fā)光后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,燈泡B立刻熄滅，燈泡A逐漸熄滅.在如下圖電路中，L為電阻很小的線圈，Gl和G?為零點(diǎn)在表盤(pán)中央的相同的電流表.開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)A閉A,電流表（指針偏向右方，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，那么將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（〕A.GI和G2指針都立即回到零點(diǎn)B.（指后立即回到零點(diǎn)，而G,指針緩慢地回到零點(diǎn)C.（指針緩慢回到零點(diǎn)，而G：指針先立即偏向右方，然后嘉曼地回到零點(diǎn) 2D.Gl指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而門(mén)指，緩慢地回到零點(diǎn).如圖1a〕，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸，Q中通有變化電流,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖［b）所示，P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為Fj那么〔〕砧）①t1時(shí)刻FN>G③t3時(shí)刻FNVG②t2時(shí)刻FN>G④t4時(shí)刻FN=G.A.①②B.①③C.①④D.②③④.如下圖的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1VR2VR3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，以下判斷正確的選項(xiàng)是㈠Ll逐漸變暗，L之、L3均先變亮，然后逐漸變暗Ll逐漸變暗，匚立而熄滅，L,先變亮，然后逐漸變暗I2 3L?立即熄滅，L「L3均逐漸變暗L：L2、L3均先品菱，然后逐漸變暗二、填空題9.如下圖，條形磁鐵移近螺線管時(shí)螺線管和條形磁鐵之間〔填“有〃或”無(wú)〃）相互電磁作用力；螺線管中A點(diǎn)電勢(shì)B點(diǎn)電勢(shì).〔填“高于〃或“低于〃〕I.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵心的線圈L,相同的小燈泡A、B，電阻R，開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如下圖的電路.檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡發(fā)光；電感線圈自感系數(shù)較大.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，那么有〔填序號(hào)①A比B先熄滅②B比A先熄滅③AB一起熄滅〕，B燈的電流方向?yàn)椤蔡钚蛱?hào)①左到右，②右到左〕，某同學(xué)雖經(jīng)屢次重復(fù)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡B閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是〔填序號(hào)①電源的內(nèi)阻較大②線圈電阻偏?、劬€圈的自感系數(shù)較大〕.如下圖的電路中，L為自感線圈，R是一個(gè)燈泡，E是電源.當(dāng)閉合S瞬間，通過(guò)燈泡的電流方向是；當(dāng)斷開(kāi)S瞬間，通過(guò)燈泡的電流方向是?.如下圖，線圈A繞在一鐵芯上，A中導(dǎo)線接有一電阻R?在把磁鐵N極迅速靠近A線圈的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橹赶颉蔡睢癙〃、“Q〃〕；假設(shè)線圈A能自由移動(dòng)，那么它將移動(dòng)〔填“向左〃、”向右〃或“不〃〕.三、綜合題.如下圖電路中，1是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)完全相同的小燈泡.將電鍵K閉合，再將電鍵K斷開(kāi)，那么觀察到的現(xiàn)象是：〔1〕K閉合瞬間，D1,D2〔2〕K斷開(kāi)瞬間，D2,D1?.如下圖，線圈L有足夠大的電感，其自身直流電阻為零，L∣和幺是兩個(gè)相同的小燈泡，在下面兩種情況下,小燈泡?t?t情況是：⑴S閉合時(shí)，L1；L2；[2）S斷開(kāi)時(shí)，L1；L2.四、實(shí)驗(yàn)探究題15.某學(xué)習(xí)小組利用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究螺線管線圈中感應(yīng)電流的方向。11[由于粗心該小組完成表格時(shí)漏掉了一局部〔見(jiàn)表格），發(fā)現(xiàn)后又重做了這局部：將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插,入過(guò)程，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)〔電流從右接線柱流入電流計(jì)時(shí)，其指針向右偏轉(zhuǎn)），那么①填，②填B原方向ΔΦI感方向〔俯視〕B感方向N極插入向下增大逆時(shí)針向上S極插入向上增大①②N極抽出向下減小順時(shí)針向下S極抽出向上減小逆時(shí)針向上〔2〕由實(shí)驗(yàn)可得磁通量變化ΔΦ、原磁場(chǎng)B原方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B感方向三者之間的關(guān)系：o五、解答題16.如圖甲所示，截面積為0.2m2的100匝圓形線圈A處在變化的磁場(chǎng)中.磁場(chǎng)方向垂直紙面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，設(shè)向外為B的正方向.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,線圈的內(nèi)阻不計(jì)，求電容器上極板所帶電荷量并說(shuō)明正答案解析局部一、單項(xiàng)選擇題.【答案】D【解析】【解答】解：由圖示可知，在磁鐵下落過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较颍笱仨槙r(shí)針?lè)较?，故ABC錯(cuò)誤，故D正確.應(yīng)選：D.出感應(yīng)電流的方向.【分析】由楞次定律可以判斷.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)楞次定律的推論：來(lái)拒去留，所以磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生相互排斥力，即螺線管上方為N，即電流方向與圖示方向相同，所以答案為B。【點(diǎn)評(píng)】此題考查了楞次定律的判斷方法或者推論。通過(guò)推論能夠很方便判斷出磁極，利用右手定那么，那么容易判斷感應(yīng)電流的方向。.【答案】B【解析】【解答】解：斷開(kāi)$，線圈中電流將要減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，且與電燈構(gòu)成一閉合回路，形成自感電流，根據(jù)楞次定律可知，此時(shí)通過(guò)電燈的電流向上，與斷開(kāi)前的電流方向相反；因線圈直流電阻比燈泡大，斷開(kāi)前通過(guò)線圈是電流小于通過(guò)燈泡的電流，即電燈會(huì)突然比原來(lái)暗一下再熄滅，B符合題意，ACD不符合題意.故答案為：B?【分析】自感現(xiàn)象的考察，自感現(xiàn)象就是楞次定律的高級(jí)應(yīng)用。用楞次定律也可以判斷。.【答案】B【解析】【解答】根據(jù)右手定那么，通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小.線框從上向下靠近導(dǎo)線的過(guò)程，向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?；穿越?dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，向里的磁通量又逐漸減小，這時(shí)的電流新方向又變成了順時(shí)針.故A錯(cuò)誤；根據(jù)A中的分析，穿越導(dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0,之后變成向里的磁通量，并逐漸增大.這一過(guò)程是連續(xù)的，始終有感應(yīng)電流存在，故B正確；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流始終阻礙線框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，故受安培力的方向始終向上，不是0,故CD錯(cuò)誤。應(yīng)選B【分析】此題考查楞次定律的理解和應(yīng)用。楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。.【答案】B【解析】【分析】閉合開(kāi)關(guān)S使燈泡A、B正常發(fā)光后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,由于線圈的自感，所以線圈和兩燈組成一個(gè)閉合的回路，所以AB燈逐漸熄滅，D錯(cuò)誤，當(dāng)再次閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，由于線圈中的電流增加，所以會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙電路電流增加的感應(yīng)電流，所以通過(guò)A中的電流時(shí)逐漸增加的，故燈泡B立刻正常發(fā)光，燈泡A逐漸亮起來(lái)，AC錯(cuò)誤，B正確?！军c(diǎn)評(píng)】做此類(lèi)型的題目的關(guān)鍵是理解線圈中的電流是阻礙原電流的增大或者減小的。.【答案】D【解析】【解答】解：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)線圈的電流變小，導(dǎo)致線圈中產(chǎn)生瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而阻礙電流的變小，所以使得G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)，而流過(guò)G1的電流的方向與開(kāi)始時(shí)電流的方向相反，所以指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn).故ABC錯(cuò)誤，D正確；應(yīng)選：D.【分析】電感總是阻礙其變化.線圈中的電流增大時(shí)，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時(shí)，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小.同時(shí)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，兩表指針均向右方偏，說(shuō)明電流計(jì)指針向電流流進(jìn)的方向偏..【答案】C【解析】【解答】解：線圈總是阻礙磁通量的變化，所以t電流增大，磁通量變大，下面線圈阻礙變化，有向1下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以N>G.t2與t4時(shí)刻，無(wú)電流變化，不會(huì)出現(xiàn)磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以N=G.t3時(shí)刻，線圈P有感應(yīng)電流，但線圈Q中沒(méi)有電流，因此N=G.故①④正確，②③錯(cuò)誤；應(yīng)選：C【分析】開(kāi)始電流增大，磁通量變化，設(shè)逆時(shí)針為電流正方向，形成感應(yīng)的磁場(chǎng)，由楞次可知，總是阻礙磁通量的變化，所以確定下面的磁場(chǎng)，再可知該線圈順時(shí)針電流，由安培力知，異向電流相互排斥知，支持力與重力的關(guān)系..【答案】B【解析】【解答】解：當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動(dòng)，L、L1和L3構(gòu)成一閉合回路，L中電流從I1逐漸減少，那么通過(guò)匕的電流也逐漸減少.通過(guò)L3的電流開(kāi)始時(shí)比原來(lái)電流大，后逐漸變小.當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L相當(dāng)于電源，由此時(shí)二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，故L2立即熄滅.故B正確，ACD錯(cuò)誤.應(yīng)選：B【分析】當(dāng)K突然斷開(kāi)時(shí)，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動(dòng)，但二極管反向不導(dǎo)通，所以L2不亮，又因?yàn)樵瓉?lái)L中電流比L3的電流大，所以L3將更亮，之后再變暗. ? ?二、填空題.【答案】無(wú)；低于【解析】【解答】解：條形磁鐵移近螺線管時(shí)，由于螺線管不閉合，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以螺線管和條形磁鐵之間無(wú)相互電磁作用力；條形磁鐵移近螺線管時(shí)，螺線管磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向從A指向B，A端相當(dāng)于電源的負(fù)極，B端相當(dāng)于電源的正極，那么A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì).應(yīng)選：無(wú)、低于.【分析】螺線管不閉合，條形磁鐵移近螺線管時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，即可判斷電勢(shì)的上下..【答案】③；②；①【解析】【解答】解：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，A、B兩燈串聯(lián)，同時(shí)逐漸變暗到熄滅，應(yīng)選擇③；在沒(méi)有斷開(kāi)前，流過(guò)B燈電流方向從左向右，當(dāng)斷開(kāi)后，在電路上線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，流過(guò)B燈的電流方向從右向左.應(yīng)選擇②.小燈泡能否閃亮的原因是之前與之后的電流有差值，當(dāng)之后電流大于之前，那么會(huì)閃亮，假設(shè)小于或等于那么不會(huì)閃亮，因此造成未閃亮的原因是線圈電阻偏大，電流偏小，應(yīng)選擇①；故答案為：③，②，①.【分析】當(dāng)開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)的瞬間，流過(guò)線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原來(lái)電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來(lái)分析..【答案】A-B；B-A【解析】【解答】解：如圖，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)之前，通過(guò)燈R的電流方向?yàn)锳到B.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，R燈中原來(lái)的電流消失.通過(guò)線圈的電流要減小，穿過(guò)線圈的磁通量減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，線圈右端相當(dāng)于電源的正極，左端相當(dāng)于電源的負(fù)極，那么通過(guò)燈R的電流方向由B到A.故答案為：A-B；B-A.【分析】開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)之前，通過(guò)燈A的電流方向?yàn)閍到b,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，A燈中原來(lái)的電流消失，根據(jù)楞次定律分析線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，再確定通過(guò)燈A的電流方向..【答案】Q；P；向左【解析】【解答】解：當(dāng)把軟鐵迅速靠近A線圈的過(guò)程中，根據(jù)楞次定律，增反減同，那么感應(yīng)電流方向由Q到P,由楞次定律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表述：近那么斥、離那么吸，可知：線圈A將向左移動(dòng).故答案為：Q,P；向左.【分析】當(dāng)磁鐵迅速靠近A線圈的過(guò)程中，因磁通量的變化，根據(jù)楞次定律，即可求解通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向;由楞次定律的另一種表述：近那么斥、離那么吸，即可解答.三、綜合題.【答案】〔1〕立刻亮而后熄滅；立刻亮而后更亮〔2〕立刻熄滅；閃亮或變亮而后熄滅【解析】【解答】解：L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)完全相同的小燈泡（1〕K閉合瞬間，但由于線圈的電流增加，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而阻礙電流的增加，所以?xún)蔁敉瑫r(shí)亮，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，由于電阻可忽略不計(jì)，所以以后D1熄滅，D2變亮；〔2〕K閉合斷開(kāi)，D2立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而阻礙電流的減小，所以D1亮一下再慢慢熄滅；故答案為：〔1〕立刻亮而后熄滅，立刻亮而后更亮；〔2〕立刻熄滅，閃亮或變亮而后熄滅.【分析】電感總是阻礙電流的變化.線圈中的電流增大時(shí)，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時(shí)，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小，并與燈泡1構(gòu)成電路回路..【答案】〔1〕先亮后滅；變亮〔2〕先閃亮后熄滅;立刻熄滅【解析】【解答】解：〔1〕當(dāng)S閉合瞬時(shí)，兩燈同時(shí)獲得電壓，同時(shí)發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，逐漸將燈L1短路，L1逐漸變暗直到熄滅，同時(shí)，L2電流逐漸增大，，變得更亮；〔2〕S斷開(kāi)瞬時(shí)，L2中電流消失，故立即熄滅，而L1中由于電感中產(chǎn)生一個(gè)與電流同向的自感電動(dòng)勢(shì)，故L亮一下逐漸熄滅.故答案為：〔1〕先亮1后滅，變亮；〔2〕先閃亮后熄滅，立刻熄滅【分析】電感在線圈中電流發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種阻礙作用，當(dāng)電流增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)使電流緩慢增大，在接通瞬間看作是電阻極大；當(dāng)電流減小時(shí)，