2021高二物理寒假作業(yè)同步練習題自感渦流和電磁阻尼電磁驅動含解析

1、自感、渦流和電磁阻尼、電磁驅動1、關于線圈中自感電動勢的大小，下列說法中正確的是()a.電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大b.電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大c.通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢為零d.通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大【答案】：b【解析】：電感一定時，電流變化越快，越大，由el知，自感電動勢越大，a錯，b對；線圈中電流為零時，電流的變化率不一定為零，自感電動勢不一定為零，故c錯；當通過線圈的電流最大時，若電流的變化率為零，自感電動勢為零，故d錯.2、如圖所示，電路中電源的內阻不能忽略，電阻r的阻值和線圈l的自感系數(shù)都很大，a、b為兩個完全相同的燈泡

2、，當s閉合時，下列說法正確的是(線圈l的直流電阻較小)()a.a比b先亮，然后a滅b.b比a先亮，然后b逐漸變暗c.a、b一起亮，然后a滅d.a、b一起亮，然后b滅【答案】：b【解析】：s閉合時，由于與a燈串聯(lián)的線圈l的自感系數(shù)很大，故在線圈上產生很大的自感電動勢，阻礙電流的增大，所以b比a先亮，穩(wěn)定后，流過b燈支路的電流變小，所以b燈逐漸變暗，故b正確.3、在如圖所示的電路中，l是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，d1、d2和d3是三個完全相同的燈泡，e是內阻不計的電源.在t0時刻，閉合開關s，電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關s.規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過d1、d2的電流方向為正方向，分別用i1、

3、i2表示流過d1和d2的電流，則下列圖象中能定性描述電流i隨時間t變化關系的是()【答案】：c【解析】：當閉合開關時，因為線圈與d1串聯(lián)，所以流過d1的電流i1會慢慢增大，流過d2的電流i2為穩(wěn)定值，且電路穩(wěn)定時i2a)處以速度v沿拋物線下滑，假設曲面足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產生的總熱量是()a.mgbb.mv2c.mg(ba)d.mg(ba)mv2【答案】：d【解析】：金屬塊在曲面上滑動的過程中，由初狀態(tài)到末狀態(tài)(金屬塊在磁場區(qū)域內往復運動)能量守恒.初狀態(tài)機械能e1mgbmv2末狀態(tài)機械能e2mga總熱量qe1e2mg(ba)mv2.9、（多選）1824年，法國科學家阿拉果完成

4、了著名的“圓盤實驗”實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，如圖所示實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后下列說法中正確的是()a圓盤上產生了感應電動勢b圓盤內的渦電流產生的磁場導致磁針轉動c在圓盤轉動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化d圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動【答案】：ab【解析】：當圓盤轉動時，圓盤的半徑切割磁針產生的磁場的磁感線，產生感應電動勢，故選項a正確如圖所示，圓盤上存在許多小的閉合回路，當圓盤轉動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生

5、變化，回路中產生感應電流，根據楞次定律，感應電流阻礙其相對運動，但抗拒不了相對運動，故磁針會隨圓盤一起轉動，但略有滯后，故選項b正確在圓盤轉動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量始終為0，故選項c錯誤圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成的電流的磁場方向沿圓盤軸線方向，會使磁針沿軸線方向偏轉，故選項d錯誤10、如圖所示,質量為m=100 g的鋁環(huán),用細線懸掛起來,環(huán)中央距地面高度h=0.8 m,有一質量為m=200 g的小磁鐵(長度可忽略),以v0=10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點距鋁環(huán)原位置的水平距離為s=3.6 m,則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動看作平拋運動)

6、:(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜?(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為v=2 m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中,環(huán)中產生了多少電能?(g取10 m/s2)【答案】：(1)鋁環(huán)向右偏斜(2)1.7 j【解析】：(1)由楞次定律可知,當小磁鐵向右運動時,鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對運動)。(2)設磁鐵穿過鋁環(huán)后的速度為v,落地時間為t。則h=12gt2s=vt,解得v=9 m/s由能量守恒可得,e電=12mv02-12mv2-12mv2=1.7 j。11、如圖所示，圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示各時刻通過線圈l的電流電路中電燈的電阻r16.0 ，定值電阻r2.0 ，a、b間的電壓u6.0 v開關s原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t11.0103 s時刻斷開開關s，該時刻前后電流傳感器顯示的電流i隨時間t變化的圖線如圖乙所示(1)求出線圈l的電阻rl；(2)在圖甲中，斷開開關后通過電燈的電流方向如何？(3)在t21.6103 s時刻線圈l中的感應電動勢的大小是多少？【答案】：(1)2.0 (2)電燈中的電流方向向左(3)3.0 v【解析】：(1)由題圖可知，開關s閉合電路穩(wěn)定時流過線圈l的電流i01.5 a.由歐姆定律得i0，解得rlr2.0 .(2)斷開開關后，線圈l、電阻r和電燈構成一閉合