暑假作業(yè)05 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律（原卷版）-2025版高二物理暑假作業(yè)

限時(shí)練習(xí)：90min完成時(shí)間：月日天氣：作業(yè)05楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律一、楞次定律1．內(nèi)容：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．2．從能量角度理解楞次定律感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然結(jié)果，當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時(shí)，推力或拉力做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能．二、右手定則如圖所示，內(nèi)容：伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．三、電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫作感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數(shù)．(3)在國(guó)際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位是伏(V)．四、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如圖甲所示，E＝Blv.甲乙2．導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時(shí)，如圖乙所示，E＝Blvsinθ.3．導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒所受安培力的方向與導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向相反，導(dǎo)體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．一、單選題1．如圖甲所示，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線管與導(dǎo)線框相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)邊的電流方向由到且大小保持不變B．在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)邊的電流方向先由到后變?yōu)橛傻紺．在時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流且大小保持不變D．在時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)2．手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類(lèi)似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。當(dāng)充電板內(nèi)的送電線圈通入如圖乙所示的交變電流時(shí)（電流由a流入時(shí)的方向?yàn)檎豢紤]感應(yīng)線圈的自感，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．t1~t3時(shí)間內(nèi)，c點(diǎn)電勢(shì)始終高于d點(diǎn)電勢(shì)B．t1~t3時(shí)間內(nèi)，c點(diǎn)電勢(shì)始終低于d點(diǎn)電勢(shì)C．t1在時(shí)刻受電線圈中電流最強(qiáng)D．t2時(shí)刻受電線圈中電流為03．如圖所示，一磁鐵通過(guò)支架懸掛于電子秤上方，磁鐵的正下方有兩條光滑的固定金屬導(dǎo)軌M、N，其上有兩根可以左右自由滑動(dòng)的金屬桿a、b，磁鐵在金屬導(dǎo)軌M、N、a、b組成回路中心的正上方且S極朝下，當(dāng)剪斷細(xì)線磁鐵下落時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)、b桿保持靜止?fàn)顟B(tài) B．磁鐵會(huì)受到向下的吸引力C．a(chǎn)、b桿相互靠近 D．與剪斷前相比，導(dǎo)軌對(duì)電子秤的壓力變小4．麥克斯韋從場(chǎng)的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為變化的磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖甲所示，半徑為r的絕緣光滑真空管道（內(nèi)徑遠(yuǎn)小于半徑r）固定在水平面上，管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球，直徑略小于管道內(nèi)徑。真空管處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示，規(guī)定豎直向上為正方向。時(shí)刻無(wú)初速釋放小球。下列說(shuō)法正確的是（）A．俯視真空管道，感生電場(chǎng)的方向是逆時(shí)針B．感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力大小為C．小球繞環(huán)一周，感生電場(chǎng)做功為D．時(shí)刻管道對(duì)小球的作用力大小5．如圖甲所示，正方形線圈abcd內(nèi)有垂直于線圈的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知線圈匝數(shù)n=10，邊長(zhǎng)ab=1m，線圈總電阻r=1Ω，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示。設(shè)圖示的磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流方向?yàn)檎较?，則下列有關(guān)線圈的電動(dòng)勢(shì)e、感應(yīng)電流i、焦耳熱Q以及ab邊的安培力F（取向下為正方向）隨時(shí)間t的變化圖像正確的是（）A． B．C． D．6．如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒CD在磁場(chǎng)方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞豎直軸OO1順時(shí)針（俯視）轉(zhuǎn)動(dòng)，O為金屬棒與豎直軸的交點(diǎn)。圓錐母線與OO1夾角為30°，角速度為ω，，則金屬桿兩端的電勢(shì)差UCD為（

）A． B． C． D．7．如圖所示，整個(gè)空間中存在方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，導(dǎo)軌間距為l且足夠長(zhǎng)，左端接阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)有一長(zhǎng)為2l的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，在金屬棒以O(shè)點(diǎn)為軸沿順時(shí)針?lè)较蛞院愣ń撬俣圈剞D(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中（金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，電阻不計(jì)）（）A．通過(guò)定值電阻的電流方向由b到a B．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中棒兩端的電動(dòng)勢(shì)大小不變C．通過(guò)定值電阻的最大電流為 D．通過(guò)定值電阻的電荷量為8．近場(chǎng)通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類(lèi)似一個(gè)壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大．如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，下列說(shuō)法正確的是A．NFC貼紙?jiān)谑褂脮r(shí)需要另外電源供電才能使用B．穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為三個(gè)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值C．穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為三個(gè)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和D．垂直穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，芯片中的電流為三個(gè)線圈內(nèi)電流之和二、解答題9．輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.64kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈abcd，線圈總電阻為R=2Ω。邊長(zhǎng)為正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖（甲）所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化如圖（乙）所示，從t=0開(kāi)始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開(kāi)始松弛，取g=10m/s2。求：（1）在0～4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）在前4s時(shí)間內(nèi)線圈abcd產(chǎn)生的電熱；

（3）求t0的值。10．如圖（a）所示，兩根間距為L(zhǎng)足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，金屬棒質(zhì)量為，其電阻為r，頂端接有阻值為R的電阻。垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的磁場(chǎng)，時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在到的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處，重力加速度為g。（1）在到的時(shí)間內(nèi)，求金屬棒中感應(yīng)電流的大小和方向；（2）在到的時(shí)間內(nèi)，求電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）時(shí)，釋放金屬棒，求此后金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度。一、單選題1．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，將一根水平放置的金屬棒ab以某一水平速度拋出，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平且未離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械能保持不變B．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高D．所受重力的功率保持不變2．圖甲為某風(fēng)速測(cè)量裝置，可簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型。圓形磁場(chǎng)半徑為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，風(fēng)推動(dòng)風(fēng)杯組（導(dǎo)體棒OA代替）繞水平軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)杯中心到轉(zhuǎn)軸距離為2L，導(dǎo)體棒OA電阻為r，導(dǎo)體棒與彈性簧片接觸時(shí)回路中產(chǎn)生電流，接觸過(guò)程中，導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為45°，圖乙中電阻阻值為R，其余電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閺淖笙蛴褺．風(fēng)杯的速率為ωLC．導(dǎo)體棒與彈性簧片接觸時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為D．導(dǎo)體棒每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，流過(guò)電阻R的電荷量為3．半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、電阻為R的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極B．導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锽→AC．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為D．若導(dǎo)體棒不動(dòng)，要產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，可使磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)二、多選題4．如圖所示，間距均為d的傾斜金屬導(dǎo)軌與水平金屬導(dǎo)軌在兩點(diǎn)用絕緣材料平滑連接，使和和彼此絕緣。在平面內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在平面存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在間連接一電容為C的電容器和一個(gè)自感系數(shù)為L(zhǎng)的電感線圈，在間接一小燈泡。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為d的金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上從距水平地面高為h的位置由靜止釋放，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及一切摩擦，已知重力加速度為g，電容器的耐壓值足夠高。則下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上下滑時(shí)做變加速運(yùn)動(dòng)，在水平導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)B．金屬棒進(jìn)入?yún)^(qū)域后，立刻閉合開(kāi)關(guān)S，此時(shí)通過(guò)L的電流最大C．金屬棒剛到達(dá)時(shí)，速度大小為D．在整個(gè)過(guò)程中，小燈泡產(chǎn)生的內(nèi)能為三、解答題5．如圖所示，有兩條不計(jì)電阻的平行光滑金屬導(dǎo)軌、，導(dǎo)軌間距L=0.5m，其中、段傾斜放置，傾斜角，，、段水平放置，兩段之間通過(guò)一小段（大小可忽略）光滑圓弧絕緣材料平滑相連，在傾斜導(dǎo)軌左端連接一電容的電容器，在N和兩端與電阻器，R=0.1Ω相連，在傾斜導(dǎo)軌、區(qū)域內(nèi)加有垂直于傾斜導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在水平導(dǎo)軌的區(qū)域內(nèi)加有垂直水平導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，、均與導(dǎo)軌垂直，且，是質(zhì)量為3m、各邊長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的開(kāi)口向左的U形金屬框，已知其de邊電阻為R=0.1Ω，其余各段電阻可忽略不計(jì)，開(kāi)始時(shí)緊挨導(dǎo)軌靜置于左側(cè)外，一不計(jì)電阻的質(zhì)量為m的金屬棒a緊貼從靜止釋放，使其向下滑行，越過(guò)后與U形金屬框發(fā)生碰撞，碰后粘在一起形成一個(gè)正方形導(dǎo)體框沿導(dǎo)軌穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。已知：m=1kg，不計(jì)一切摩擦，取重力加速度，求：（1）金屬棒a在傾斜導(dǎo)軌下滑的加速度大小（提示：）；（2）de邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大??；（3）整個(gè)過(guò)程中電阻器R上產(chǎn)生的焦耳熱。1．（2024浙江高考題）如圖1所示，掃描隧道顯微鏡減振裝置由絕緣減振平臺(tái)和磁阻尼減振器組成。平臺(tái)通過(guò)三根關(guān)于軸對(duì)稱分布的相同輕桿懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端O，彈簧上端固定懸掛在點(diǎn)，三個(gè)相同的關(guān)于軸對(duì)稱放置的減振器位于平臺(tái)下方。如圖2所示，每個(gè)減振器由通過(guò)絕緣輕桿固定在平臺(tái)下表面的線圈和固定在桌面上能產(chǎn)生輻向磁場(chǎng)的鐵磁體組成，輻向磁場(chǎng)分布關(guān)于線圈中心豎直軸對(duì)稱，線圈所