【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理教科版選修3-2-對(duì)點(diǎn)練習(xí)-第一章-電磁感應(yīng)1.6

“增反減同”法1.圖1－6－61931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊拉設(shè)計(jì)了一個(gè)查找磁單極子的試驗(yàn)．他設(shè)想，假如一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖1－6－6所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈將消滅()A．先有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，然后有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．先有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，然后有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．始終有順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流淌的感應(yīng)電流D．始終有逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流淌的感應(yīng)電流答案D解析在磁單極子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈上方時(shí)，原磁場(chǎng)的方向向下，磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流；當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈下方時(shí)，原磁場(chǎng)的方向向上，磁通量減小，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流．故選項(xiàng)D正確．“來(lái)拒去留”法2.圖1－6－7如圖1－6－7所示，螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明，當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時(shí)，閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，下列關(guān)于螺線管磁場(chǎng)極性的推斷，正確的是()A．C端肯定是N極B．D端肯定是N極C．C端的極性肯定與磁場(chǎng)B端的極性相同D．因螺線管的繞法不明，故無(wú)法推斷極性答案C解析由“來(lái)拒去留”得磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用，即螺線管的C端肯定與磁鐵的B端極性相同，與螺線管的繞法無(wú)關(guān)，但由于磁鐵AB的N、S極性不明，所以螺線管CD兩端的極性也不能確定，所以A、B、D錯(cuò)，C對(duì)．“增縮減擴(kuò)”法圖1－6－83．如圖1－6－8所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度l將()A．S增大，l變長(zhǎng)B．S減小，l變短C．S增大，l變短D．S減小，l變長(zhǎng)答案D解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流．依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大：一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方法進(jìn)行阻礙，故D正確．“增離減靠”法4.圖1－6－9如圖1－6－9所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)覺(jué)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()A．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B．開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向左快速滑動(dòng)D．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向右快速滑動(dòng)答案AC解析當(dāng)開(kāi)關(guān)突然閉合時(shí)，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)于右線圈來(lái)說(shuō)，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的時(shí)，只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確．“肯定律三定則”的綜合應(yīng)用5.圖1－6－10如圖1－6－10所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)答案BC解析當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過(guò)L1的磁場(chǎng)方向是自下而上的；若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L1的磁通量增加，用楞次定律可以推斷流過(guò)MN的感應(yīng)電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)選項(xiàng)A不正確；若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，流過(guò)MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C是正確的；同理可推斷選項(xiàng)B是正確的，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.(時(shí)間：60分鐘)題組一“增反減同”法1.圖1－6－11如圖1－6－11所示，一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合螺線管，則電路中()A．始終有感應(yīng)電流自a向b流過(guò)電流表GB．始終有感應(yīng)電流自b向a流過(guò)電流表GC．先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D．將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C解析當(dāng)條形磁鐵進(jìn)入螺線管時(shí)，閉合線圈中的磁通量增加，當(dāng)穿出時(shí)，磁通量削減，由楞次定律可知C正確．2．長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動(dòng)，如圖1－6－12甲所示．長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，i－t圖像如圖乙所示．規(guī)定沿長(zhǎng)直導(dǎo)線方向上的電流為正方向．關(guān)于最初一個(gè)周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()圖1－6－12A．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较駽．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较颍僮優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较駾．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?，再變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较虼鸢窪解析將一個(gè)周期分為四個(gè)階段，對(duì)全過(guò)程的分析列表如下：看上表的最終一列，可知選項(xiàng)D正確．題組二“來(lái)拒去留”法3.圖1－6－13如圖1－6－13所示，老師做了一個(gè)物理小試驗(yàn)讓同學(xué)觀看：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)答案B解析左環(huán)沒(méi)有閉合，在磁鐵插入過(guò)程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．右環(huán)閉合，在磁鐵插入過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．4.圖1－6－14如圖1－6－14所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端四周時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則()A．T1>mg，T2>mgB．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mgD．T1<mg，T2>mg答案A解析當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端時(shí)，磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上推，依據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下的磁場(chǎng)力，因此有T1>mg.當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵下端時(shí)，磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上吸，依據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下的磁場(chǎng)力，因此有T2>mg，所以只有A正確．圖1－6－155．如圖1－6－15所示，兩輕質(zhì)閉合金屬圓環(huán)，穿掛在一根光滑水平絕緣直桿上，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)條形磁鐵的N極自右向左插入圓環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小答案B6.圖1－6－16如圖1－6－16所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確推斷是()A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右答案D解析條形磁鐵從線圈正上方由左向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中的磁通量先增大后減小，依據(jù)楞次定律的其次種描述：“來(lái)拒去留”可知，線圈先有向下和向右的趨勢(shì)，后有向上和向右的趨勢(shì)；故線圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同時(shí)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右．故選D.題組三“增縮減擴(kuò)”法7.圖1－6－17如圖1－6－17所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計(jì)摩擦，在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則()A．若磁場(chǎng)方向豎直向上并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)B．若磁場(chǎng)方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)C．若磁場(chǎng)方向豎直向下并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)D．若磁場(chǎng)方向豎直向下并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)答案BD解析不論磁場(chǎng)方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，回路中磁通量變大，由楞次定律知桿ab將向左移動(dòng)，反之，桿ab將向右移動(dòng)，選項(xiàng)B、D正確．8．如圖1－6－18所示，螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上，當(dāng)B中通過(guò)的電流增大時(shí)()圖1－6－18A．環(huán)A有縮小的趨勢(shì)B．環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢(shì)C．螺線管B有縮短的趨勢(shì)D．螺線管B有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)答案BC解析螺線管中的電流增大，穿過(guò)A環(huán)的磁通量增大，由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增大，只能增大A環(huán)的面積，由于面積越大，磁通量越小，故A環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，B正確；A錯(cuò)誤；對(duì)B環(huán)，由于同向電流相互吸引，電流I增大時(shí)，相鄰線圈引力增大，所以B有縮短的趨勢(shì)，C正確，D錯(cuò)誤．9.圖1－6－19如圖1－6－19所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g答案AD解析依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的效果是總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣由，本題中“緣由”是回路中磁通量的增加，P、Q可通過(guò)縮小面積的方式進(jìn)行阻礙，故可得A正確；由“來(lái)拒去留”得回路電流受到向下的力的作用，由牛頓第三定律知磁鐵受向上的作用力，所以磁鐵的加速度小于g，選A、D.題組四“增離減靠”法10．如圖1－6－20甲所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面對(duì)里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖1－6－20乙中的哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)對(duì)桌面的壓力增大？()圖1－6－20答案B解析由“導(dǎo)體圓環(huán)對(duì)桌面的壓力增大”分析可知螺線管對(duì)圓環(huán)有斥力作用．故螺線管中的電流應(yīng)當(dāng)增加(等效磁鐵的磁性增加，則要求磁通量的變化率漸漸增加)，結(jié)合B－t圖像分析，B對(duì)．11.圖1－6－21如圖1－6－21所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開(kāi)頭繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大答案B解析膠木盤A由靜止開(kāi)頭繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，依據(jù)右手螺旋定則知，通過(guò)B線圈的磁通量向下，且增大，依據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì)，且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以絲線的拉力減小．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．12.圖1－6－22如圖1－6－22所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當(dāng)電鍵S接通一瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi)B．同時(shí)向螺線管靠攏C．一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體推斷D．同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體推斷答案A解析當(dāng)電鍵S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無(wú)到有增加，依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，故A正確．題組五“肯定律三定則”的綜合應(yīng)用13．如圖1－6－23甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖1－6－23乙所示，在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流方向向上，則在eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力方向正確的是()圖4－4－23A．逆時(shí)針，向右B．逆時(shí)針，向左C．順時(shí)針，向右D．順時(shí)針，向左答案C解析在eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向向下且增大，穿過(guò)線圈的磁通量垂直紙面對(duì)外且增加，由楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框所受安培力由左手定則可知向右，故C正確．14．如圖1－6－24甲所示，等離子氣流從左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有如圖乙所示變化的磁場(chǎng)，且規(guī)定向左為磁場(chǎng)B的正方向，則下列敘述正確的是()圖1－6－24A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線相互排斥B．1s～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)