2019-2020年高中物理 第2章第1節(jié)感應電流的方向檢測試題 魯科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第2章第1節(jié)感應電流的方向檢測試題 魯科版選修3-2 1.感應電流的磁場一定(　　) A．阻礙引起感應電流的磁通量 B．與引起感應電流的磁場反向 C．與引起感應電流的磁場同向 D．阻礙引起感應電流的磁通量的變化 解析：選D.感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁通量的變化．只有D正確． 2.如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合線圈，則流過表G的感應電流方向是(　　) A．始終由a流向b B．始終由b流向a C．先由a流向b，再由b流向a D．先由b流向a，再由a流向b 解析：選C.條形磁鐵自左向右穿過閉合線圈時，磁通量先增加后減少，根據(jù)楞次定律可知，流過表G的感應電流方向是先由a流向b，再由b流向a，只有C對． 3.如圖所示為地磁場磁感線的示意圖．在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變．由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處的電勢為φ2，下列判斷正確的是(　　) ①若飛機從西往東飛，φ1比φ2高 ②若飛機從東往西飛，φ2比φ1高 ③若飛機從南往北飛，φ1比φ2高 ④若飛機從北往南飛，φ2比φ1高 A．①③　　　　　　　　　　 B．②④ C．①② D．③④ 解析：選A.我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定則判知無論機翼向哪個水平方向切割磁感線，機翼中均產(chǎn)生自右向左的感應電動勢，左側(cè)電勢高于右側(cè)，①、③正確． 4.如圖所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　　) A．p、q將互相靠攏 B．p、q將互相遠離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度大于g 解析：選A.根據(jù)楞次定律的另一表述——感應電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應電流的原因，本題中的“原因”是回路中的磁通量增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以p、q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g. 5.(xx焦作高二期末)如圖所示，水平放置的導體框架，寬L＝0.5 m，接有電阻R＝0.3 Ω，整個裝置處于垂直框架平面向下的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.4 T．一導體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架上滑動，已知導體棒ab的電阻為r＝0.2 Ω，框架的電阻均不計．當ab以v＝5.0 m/s的速度向右勻速滑動時，求： (1)ab棒中產(chǎn)生的感應電流的大小和方向； (2)維持導體棒ab做勻速運動的外力F的大??； (3)金屬棒ab兩端點的電勢差． 解析：(1)ab棒切割磁感線，故 E＝BLv＝0.40.55.0 V＝1.0 V 由閉合電路歐姆定律得回路電流 I＝＝ A＝2.0 A 由右手定則判斷金屬棒內(nèi)電流方向為從b流向a. (2)由左手定則判定金屬棒受到向左的安培力 F安＝BIL＝0.42.00.5 N＝0.4 N 由于金屬棒勻速運動，所以F外＝F安＝0.4 N. (3)金屬棒ab兩端點的電勢差為路端電壓， Uab＝IR＝2.00.3 V＝0.6 V. 答案：(1)2.0 A　由b流向a　(2)0.4 N　(3)0.6 V 一、選擇題 1.如圖所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是(　　) A．向右運動 B．向左運動 C．靜止不動 D．不能判定 解析：選A.由楞次定律可知，感應電流的磁場總要阻礙磁鐵和銅環(huán)的相對運動，故銅環(huán)將向右運動，A正確． 2.(xx包頭高二質(zhì)檢)如圖所示，讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域，運動到位置2，整個過程中線圈平面始終平行紙面，下列說法中正確的是(　　) A．線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，電流方向為順時針 B．整個線圈在勻強磁場中勻速運動時，線圈中有感應電流，方向為順時針 C．整個線圈在勻強磁場中加速運動時，線圈中有感應電流，方向為順時針 D．線圈穿出勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，方向為順時針 解析：選D.由產(chǎn)生感應電流的條件可知，只有線圈進入和穿出磁場的過程才有感應電流，由右手定則(或楞次定律)可以判斷，只有D正確． 3.(xx沈陽高二期末)如圖所示，寬40 cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，一邊長20 cm的正方形導線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v＝20 m/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻t＝0，在下圖中，正確反映感應電流隨時間變化規(guī)律的是(　　) 解析：選C.線圈進入和穿出磁場時有感應電流．由E＝BLv及I＝知，這兩種情況下感應電流大小不變且相等，由右手定則可知，進磁場時電流為逆時針方向，出磁場時為順時針方向，線圈在磁場中運動時無感應電流，故I－t圖象為C圖． 4.如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導線串有兩個電阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里．導體棒的電阻可忽略．當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是(　　) A．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a B．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a C．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b D．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b 解析：選B.依據(jù)右手定則可判斷出導體棒PQ中的電流由P到Q，Q處電勢最高，P處電勢最低，由P到Q電勢依次升高．外電路中的電流方向總是從高電勢處流向低電勢處，因此流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a，選項B正確． 5. 1931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學家卡布萊設計了一個尋找磁單極子的實驗．他設想，如果一個只有S極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈，那么，從上向下看，超導線圈的感應電流(　　) A．先順時針方向，后逆時針方向的感應電流 B．先逆時針方向，后順時針方向的感應電流 C．順時針方向持續(xù)流動的感應電流 D．逆時針方向持續(xù)流動的感應電流 解析：選C.S磁單極子靠近超導線圈時，線圈中的磁場方向向上，磁通量增加，由楞次定律可以判斷：從上向下看感應電流為順時針方向；當S磁單極子遠離超導線圈時，線圈中磁場方向向下，磁通量減小，感應電流方向仍為順時針方向，C正確. 6.(xx株洲高二質(zhì)檢)如圖所示，水平放置的U形導電框架上接有電阻R，導線ab能在框架上無摩擦地滑動，豎直向上的勻強磁場豎直穿過框架平面，當ab勻速向右移動時，以下判斷正確的是(　　) A．導線ab除受拉力作用外，還受到磁場力的作用 B．a(chǎn)b移動速度越大，所需拉力也越大 C．a(chǎn)b移動速度一定，若將電阻增大些，則拉動ab的力可大些 D．只要使ab運動并達到某一速度后，撤去外力，ab也能在框架上維持勻速直線運動 解析：選AB.導線切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢 E＝BLv，導線中電流I＝＝，導線受安培力F安＝BIL＝，勻速運動時，有拉力F＝F安＝，可知，v越大，F(xiàn)越大；R越大，F(xiàn)越小，A、B正確、C錯誤．撤去拉力F后，在F安作用下導線做減速運動，最終停止，D錯誤． 7.(xx陜西師大附中高二期末)如圖所示，水平光滑的金屬框架上左端連接一個電阻R，有一金屬桿在外力F的作用下沿框架向右，由靜止開始做勻加速直線運動，勻強磁場方向豎直向下，軌道與金屬桿的電阻不計并接觸良好，則能反映外力F隨時間t變化規(guī)律的圖象是(　　) 解析：選B.導線運動中產(chǎn)生的電動勢E＝BLv，所以電路中的電流I＝＝，導線受的安培力F安＝BIL＝，方向水平向左．由牛頓第二定律得F－F安＝ma，即F＝F安＋ma＝＋ma，又由于v＝at，則 F＝＋ma，t＝0時F＝ma≠0，所以B正確． 8.(xx河北正定中學高二期末)如圖所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈A向右擺動，則(　　) A．a(chǎn)b只能向右做勻加速運動 B．a(chǎn)b向左或向右做減速運動 C．電容器C上的電荷量保持不變 D．電容器C上的電荷量在減少 解析：選BD.線圈A向右擺動，說明穿過A的磁通量在減少，則螺線管中的電流在減小，因此，不論ab向左還是向右運動，其速度都要減小，A錯誤、B正確．由E＝BLv及C＝ 得Q＝CU＝CE＝CBlv，所以電容器帶電荷量在減少，C錯誤，D正確． 在水平地面附近有豎直向下的勻強電場和垂直于紙面水平向外的勻強磁場．有一質(zhì)量很小的金屬棒ab由水平靜止狀態(tài)釋放，如圖所示，不計空氣阻力，則(　　) A．棒的a端先著地 B．棒的b端先著地 C．棒的a、b兩端同時著地 D．無法判斷 解析：選A.金屬棒ab進入正交的電場與磁場區(qū)域后，做切割磁感線運動．根據(jù)右手定則，感應電動勢的方向由b端指向a端，即a端相當于電源的正極帶正電，b端相當于電源負極帶負電．在電場E中，a端的正電荷受向下的電場力，b端的負電荷受向上的電場力，因此a端先著地，答案為A. 如圖所示，在勻強磁場中放有平行金屬導軌，它與大線圈M相連接，要使小線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面)(　　) A．向左減速運動 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向右加速運動 解析：選BC.欲使N線圈中產(chǎn)生順時針的感應電流，感應電流的磁場方向應垂直于紙面向里．由楞次定律可知有兩種情況，一是M中有順時針方向的逐漸減小的電流，該電流產(chǎn)生的穿過N的磁通量在減少；二是M中有逆時針方向的逐漸增大的電流，該電流產(chǎn)生的穿過N的磁通量在增加．因此，對于第一種情況，應使ab減速向右運動；對于第二種情況，應使ab加速向左運動．當ab勻速運動時，在M中產(chǎn)生的感應電流是穩(wěn)定的，穿過N的磁通量不再變化，N中無感應電流．故選項B、C正確． 二、非選擇題 (xx忻州高二期末)如圖a所示的螺線管，線圈匝數(shù)n＝3000匝，橫截面積S＝20 cm2，電阻r＝1.0 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝4.0 Ω，R2＝25 Ω，方向向右，穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖b所示的規(guī)律變化．求： (1)螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢大?。? (2)電阻R2的電功率． (3)a點的電勢(設c點的電勢為零)． 解析：(1)感應電動勢大小 E＝nS＝30002010－4 V＝12 V. (2)電路中的電流 I＝＝ A＝0.4 A R2消耗的功率P＝I2R2＝0.4225 W＝4 W. (3)由楞次定律和安培定則知，流過R1的電流方向是由c到a，則Uca＝IR1＝0.44.0 V＝1.6 V 又Uca＝φc－φa，得 φa＝φc－Uca＝(0－1.6) V＝－1.6 V. 答案：(1)12 V　(2)4 W　(3)－1.6 V 如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放．導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻．求： (1)磁感應強度的大小B； (2)電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v； (3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im. 解析：(1)電流穩(wěn)定后，導體棒做勻速運動，則有 BIL＝mg① 解得B＝.② (2)感應電動勢E＝BLv③ 感應電流I＝④ 由②③④式解得v＝. (3)由題意知，導體棒剛進入磁場時的速度最大，設為vm 根據(jù)機械能守恒mv＝mgh⑤ 感應電動勢的最大值Em＝BLvm⑥ 感應電流最大值Im＝⑦ 由②⑤⑥⑦式解得Im＝. 答案：(1)　(2)　(3)