2019-2020年高中物理 第2章第1節(jié)感應(yīng)電流的方向檢測(cè)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(yīng)電流的方向檢測(cè)試題 魯科版選修3-2 1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定(　　) A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B．與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向 C．與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)同向 D．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 解析：選D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻礙引起感應(yīng)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(guò)一個(gè)閉合線圈，則流過(guò)表G的感應(yīng)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(guò)閉合線圈時(shí)，磁通量先增加后減少，根據(jù)楞次定律可知，流過(guò)表G的感應(yīng)電流方向是先由a流向b，再由b流向a，只有C對(duì)． 3.如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖．在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下，飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變．由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ2，下列判斷正確的是(　　) ①若飛機(jī)從西往東飛，φ1比φ2高 ②若飛機(jī)從東往西飛，φ2比φ1高 ③若飛機(jī)從南往北飛，φ1比φ2高 ④若飛機(jī)從北往南飛，φ2比φ1高 A．①③　　　　　　　　　　 B．②④ C．①② D．③④ 解析：選A.我國(guó)地處北半球，地磁場(chǎng)有豎直向下的分量，用右手定則判知無(wú)論機(jī)翼向哪個(gè)水平方向切割磁感線，機(jī)翼中均產(chǎn)生自右向左的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，左側(cè)電勢(shì)高于右側(cè)，①、③正確． 4.如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(　　) A．p、q將互相靠攏 B．p、q將互相遠(yuǎn)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(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)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(dǎo)體框架，寬L＝0.5 m，接有電阻R＝0.3 Ω，整個(gè)裝置處于垂直框架平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T．一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地在框架上滑動(dòng)，已知導(dǎo)體棒ab的電阻為r＝0.2 Ω，框架的電阻均不計(jì)．當(dāng)ab以v＝5.0 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求： (1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向； (2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大??； (3)金屬棒ab兩端點(diǎn)的電勢(shì)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?yàn)閺腷流向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(yùn)動(dòng)，所以F外＝F安＝0.4 N. (3)金屬棒ab兩端點(diǎn)的電勢(shì)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(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．向右運(yùn)動(dòng) B．向左運(yùn)動(dòng) C．靜止不動(dòng) D．不能判定 解析：選A.由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁鐵和銅環(huán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故銅環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，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(guò)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域，運(yùn)動(dòng)到位置2，整個(gè)過(guò)程中線圈平面始終平行紙面，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線圈中有感應(yīng)電流，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B．整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，方向?yàn)轫槙r(shí)針 C．整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，方向?yàn)轫槙r(shí)針 D．線圈穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線圈中有感應(yīng)電流，方向?yàn)轫槙r(shí)針 解析：選D.由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，只有線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程才有感應(yīng)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(yáng)高二期末)如圖所示，寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v＝20 m/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t＝0，在下圖中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是(　　) 解析：選C.線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)有感應(yīng)電流．由E＝BLv及I＝知，這兩種情況下感應(yīng)電流大小不變且相等，由右手定則可知，進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)電流為逆時(shí)針?lè)较颍龃艌?chǎng)時(shí)為順時(shí)針?lè)较?，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)感應(yīng)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(dǎo)線串有兩個(gè)電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．導(dǎo)體棒的電阻可忽略．當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由b到a B．流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由b到a C．流過(guò)R的電流為由d到c，流過(guò)r的電流為由a到b D．流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)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(dǎo)體棒PQ中的電流由P到Q，Q處電勢(shì)最高，P處電勢(shì)最低，由P到Q電勢(shì)依次升高．外電路中的電流方向總是從高電勢(shì)處流向低電勢(shì)處，因此流過(guò)R的電流為由c到d，流過(guò)r的電流為由b到a，選項(xiàng)B正確． 5. 1931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)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)．他設(shè)想，如果一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈的感應(yīng)電流(　　) A．先順時(shí)針?lè)较?，后逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．先逆時(shí)針?lè)较?，后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C．順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D．逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 解析：選C.S磁單極子靠近超導(dǎo)線圈時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)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(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?；?dāng)S磁單極子遠(yuǎn)離超導(dǎo)線圈時(shí)，線圈中磁場(chǎng)方向向下，磁通量減小，感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较?，C正確. 6.(xx株洲高二質(zhì)檢)如圖所示，水平放置的U形導(dǎo)電框架上接有電阻R，導(dǎo)線ab能在框架上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)框架平面，當(dāng)ab勻速向右移動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是(　　) A．導(dǎo)線ab除受拉力作用外，還受到磁場(chǎng)力的作用 B．a(chǎn)b移動(dòng)速度越大，所需拉力也越大 C．a(chǎn)b移動(dòng)速度一定，若將電阻增大些，則拉動(dòng)ab的力可大些 D．只要使ab運(yùn)動(dòng)并達(dá)到某一速度后，撤去外力，ab也能在框架上維持勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析：選AB.導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝BLv，導(dǎo)線中電流I＝＝，導(dǎo)線受安培力F安＝BIL＝，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(cuò)誤．撤去拉力F后，在F安作用下導(dǎo)線做減速運(yùn)動(dòng)，最終停止，D錯(cuò)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(gè)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(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，軌道與金屬桿的電阻不計(jì)并接觸良好，則能反映外力F隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象是(　　) 解析：選B.導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，所以電路中的電流I＝＝，導(dǎo)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(shí)F＝ma≠0，所以B正確． 8.(xx河北正定中學(xué)高二期末)如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線ab在電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，線圈A向右擺動(dòng)，則(　　) A．a(chǎn)b只能向右做勻加速運(yùn)動(dòng) B．a(chǎn)b向左或向右做減速運(yùn)動(dòng) 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(dòng)，說(shuō)明穿過(guò)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(yùn)動(dòng)，其速度都要減小，A錯(cuò)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(cuò)誤，D正確． 在水平地面附近有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．有一質(zhì)量很小的金屬棒ab由水平靜止?fàn)顟B(tài)釋放，如圖所示，不計(jì)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(shí)著地 D．無(wú)法判斷 解析：選A.金屬棒ab進(jìn)入正交的電場(chǎng)與磁場(chǎng)區(qū)域后，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)右手定則，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由b端指向a端，即a端相當(dāng)于電源的正極帶正電，b端相當(dāng)于電源負(fù)極帶負(fù)電．在電場(chǎng)E中，a端的正電荷受向下的電場(chǎng)力，b端的負(fù)電荷受向上的電場(chǎng)力，因此a端先著地，答案為A. 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行金屬導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小線圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩線圈共面)(　　) A．向左減速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng) C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向右加速運(yùn)動(dòng) 解析：選BC.欲使N線圈中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)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(shí)針?lè)较虻闹饾u減小的電流，該電流產(chǎn)生的穿過(guò)N的磁通量在減少；二是M中有逆時(shí)針?lè)较虻闹饾u增大的電流，該電流產(chǎn)生的穿過(guò)N的磁通量在增加．因此，對(duì)于第一種情況，應(yīng)使ab減速向右運(yùn)動(dòng)；對(duì)于第二種情況，應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動(dòng)．當(dāng)ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是穩(wěn)定的，穿過(guò)N的磁通量不再變化，N中無(wú)感應(yīng)電流．故選項(xiàng)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(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖b所示的規(guī)律變化．求： (1)螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小． (2)電阻R2的電功率． (3)a點(diǎn)的電勢(shì)(設(shè)c點(diǎn)的電勢(shì)為零)． 解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(guò)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(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B； (2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)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(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，則有 BIL＝mg① 解得B＝.② (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv③ 感應(yīng)電流I＝④ 由②③④式解得v＝. (3)由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm 根據(jù)機(jī)械能守恒mv＝mgh⑤ 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BLvm⑥ 感應(yīng)電流最大值Im＝⑦ 由②⑤⑥⑦式解得Im＝. 答案：(1)　(2)　(3)