新課標(biāo)高中物理選修課后習(xí)題答案解析

1、高中物理3.2課后習(xí)題答案第4章第1節(jié)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)，電磁感應(yīng)等2 電路是閉合的導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)第2節(jié)探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1 （1）不產(chǎn)生感應(yīng)電流（2）不產(chǎn)生感應(yīng)電流（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流2 答：由于彈簧線圈收縮時(shí)，面積減小，磁通量減小，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流3 答：在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，由于穿過(guò)線圈的磁通量增大，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；在線圈離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由于穿過(guò)線圈的磁通量減小，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)個(gè)線圈都在磁場(chǎng)中時(shí)，由于穿過(guò)線圈的磁通量不變，所以線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流4 答：當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)，由于線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷減弱，所以穿過(guò)線圈的磁通量不斷減小，線圈中產(chǎn)

2、生感應(yīng)電流當(dāng)導(dǎo)線中的電流逐漸增大或減小時(shí)，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度也逐漸增大或減小，穿過(guò)線圈的磁通量也隨之逐漸增大或減小，所以線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流5 答：如果使銅環(huán)沿勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向移動(dòng)，由于穿過(guò)銅環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，所以，銅環(huán)中沒(méi)有感應(yīng)電流；如果使銅環(huán)在不均勻磁場(chǎng)中移動(dòng)，由于穿過(guò)銅環(huán)的磁通量發(fā)生變化，所以，銅環(huán)中有感應(yīng)電流6 答：乙、丙、丁三種情況下，可以在線圈B中觀察到感應(yīng)電流因?yàn)榧姿硎镜碾娏魇欠€(wěn)恒電流，那么，由這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是不變的穿過(guò)線圈B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電7 流乙、丙、丁三種情況所表示的電流是隨時(shí)間變化的電流，那么，由這樣的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是變化的，穿過(guò)線圈B的磁通量變

3、化，產(chǎn)生感應(yīng)電流8 為了使MN中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須要求DENM構(gòu)成的閉合電路的磁通量不變，即，而，所以，從開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律是第3節(jié)楞次定律1 答：在條形磁鐵移入線圈的過(guò)程中，有向左的磁感線穿過(guò)線圈，而且線圈的磁通量增大根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)該向右，再根據(jù)右手定則，判斷出感應(yīng)電流的方向，即從左側(cè)看，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? 答：當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，導(dǎo)線AB中電流由左向右，它在上面的閉合線框中引起垂直于紙面向外的磁通量增加根據(jù)楞次定律，閉合線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，要阻礙它的增加，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在閉合線框內(nèi)的方向是垂直紙面向里，再根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流的方向是

4、由D向C當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，垂直于紙面向外的磁通量減少根據(jù)楞次定律，閉合線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，要阻礙原磁場(chǎng)磁通量的減少，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在閉合線框內(nèi)的方向是垂直紙面內(nèi)外，再根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流的方向是由C向D 3 答：當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí)，線框ABCD中垂直于紙面向內(nèi)的磁通量減少根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量減少，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同垂直于紙面向內(nèi)，所以感應(yīng)電流的方向是ABCD此時(shí)，線框ABFE中垂直紙面向內(nèi)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，垂直于紙面向外所以，感應(yīng)電流的方向是ABFE所以，我們用這兩個(gè)

5、線框中的任意一個(gè)都可以判定導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流的方向說(shuō)明：此題對(duì)導(dǎo)體AB中的電流方向的判定也可用右手定則來(lái)確定4 答：由于線圈在條形磁鐵的N極附近，所以可以認(rèn)為從A到B的過(guò)程中，線圈中向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的減少，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向，從上向下看為逆時(shí)針?lè)较驈腂到C的過(guò)程中，線圈中向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，再根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的方向，從上向下看為逆時(shí)針?lè)较? 答：（1）有感應(yīng)電流（2）沒(méi)有感應(yīng)電流；（3）

6、有感應(yīng)電流；（4）當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S的一瞬間，線圈P的左端為N極；當(dāng)打開(kāi)開(kāi)關(guān)S的上瞬間，線圈P的右端為N極6 答：用磁鐵的任一極（如N極）接近A球時(shí)，穿過(guò)A環(huán)中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，A環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵與A環(huán)接近，A環(huán)將遠(yuǎn)離磁鐵；同理，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離發(fā)A球時(shí)，A球中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?qū)⒆璧KA環(huán)與磁鐵遠(yuǎn)離，A環(huán)將靠近磁鐵由于B環(huán)是斷開(kāi)的，無(wú)論磁極移近或遠(yuǎn)離B環(huán)，都不會(huì)在B環(huán)中形成感應(yīng)電流，所以B環(huán)將不移動(dòng)7 答：（1）如圖所示圓盤(pán)中任意一根半徑CD都在切割磁感線，這半徑可以看成一個(gè)電源，根據(jù)右手定則可以判斷，D點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)高，也就是說(shuō)，圓盤(pán)邊緣上的電勢(shì)比圓心電勢(shì)高，（2）根據(jù)右手定則判斷

7、，D點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，所以流過(guò)電阻R的電流方向自下向上說(shuō)明：本題可拓展為求CD間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)設(shè)半徑為r，轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小具體答案是第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律1 正確的是D2 解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，通過(guò)電熱器的電流為3 解：根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式得：纜繩中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)4 答：可以聲音使紙盒振動(dòng)，線圈切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流5 答：因?yàn)榫€圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈長(zhǎng)的邊切割磁感線的速度變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因而變化根據(jù)公式和有因?yàn)椋裕? 答：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電

8、動(dòng)勢(shì)，所以，（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得通過(guò)線圈的電流，所以，7 答：管中有導(dǎo)電液體流過(guò)時(shí)，相當(dāng)于一段長(zhǎng)為的導(dǎo)體在切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)液體的流量，即液體的流量與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系為第5節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1 解：根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式，該機(jī)兩翼尖間的電勢(shì)差為，根據(jù)右手定則可知，從駕駛員角度來(lái)說(shuō)，左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高。說(shuō)明：該題的難點(diǎn)之上在于學(xué)生的空間想象力往往比較弱，對(duì)此，可用簡(jiǎn)單圖形（圖4-12）幫助理解；另外，該題可補(bǔ)充一問(wèn)，即當(dāng)飛機(jī)從西向東飛行時(shí)，哪側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高？分析可得仍為左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高。2 （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。根據(jù)圖象可知，。電壓表的讀數(shù)

9、為。（2）感應(yīng)電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍鐖D所示。（3）A端的電勢(shì)比B端高，所以A端應(yīng)該與電壓表標(biāo)的接線柱連接。3 答：（1）等效電路如圖所示。（2）通過(guò)R的電流方向從上到下。根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式，MN、PQ的電動(dòng)勢(shì)都為。根據(jù)電池的并聯(lián)和閉合電路歐姆定律，通過(guò)R電流。（3）通過(guò)MN的電流方向?yàn)樽訬到M；過(guò)PQ的電流方向?yàn)樽訬到M；過(guò)PQ的電流方向?yàn)镼到P。4 （1）線圈以速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)CD邊在磁場(chǎng)中時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其中為CD邊的長(zhǎng)度。此時(shí)線圈中的感應(yīng)電流為，其中R為線圈的總電阻。同理，線圈以速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大值為。第二次與第一次線圈中最大電流之

10、比為。（2）線圈以速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)CD邊在磁場(chǎng)中時(shí)，CD邊受安培力最大，最大值為。由于線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)外力也最大，且外力大小等于安培力大小，此時(shí)外力的功率為。同理，線圈以速度進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，外力的最大功率為。第二次與第一次外力做功的最大功率之比為。（3）線圈以勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中的感應(yīng)電流為，設(shè)AD邊長(zhǎng)為，則線圈經(jīng)過(guò)時(shí)間完全進(jìn)入磁場(chǎng)，此后線圈中不再有感應(yīng)電流。所以第一次線圈中產(chǎn)生的熱量為。同理，線圈以速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的熱量為。第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為。說(shuō)明：可進(jìn)一步分析并說(shuō)明，在這一過(guò)程中，外力克服安培力所做的功與感應(yīng)電流所做的功是相等的。第6節(jié)互感和自感1

11、（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，使線圈A中的電流減小并消失時(shí)，穿過(guò)線圈B的磁通量減小，肉而在線圈B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的減小，這樣就使鐵芯中磁場(chǎng)減弱得慢些，即在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后一段時(shí)間內(nèi)，鐵芯中還有逐漸減弱的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D依然有力作用，因此，彈簧K不能立即將銜鐵拉起（2）如果線圈B不閉合，不會(huì)對(duì)延時(shí)效果產(chǎn)生影響在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線圈A中電流減小并很快消失，線圈B中只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流，鐵芯中的磁場(chǎng)很快消失，磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的作用力也很快消失，彈簧K將很快將銜鐵拉起2 答：當(dāng)李輝把多用表的表筆與被測(cè)線圈斷開(kāi)時(shí)，線圈中的電流將減小，發(fā)生自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)

12、，兩只表筆間有較高電壓，“電”了劉偉一下，所以劉偉驚叫起來(lái)，當(dāng)李輝再摸多用表的表筆時(shí)，由于時(shí)間經(jīng)歷的較長(zhǎng)，自感現(xiàn)象基本“消失”3 答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，A燈由亮變得更為明亮，B燈由亮變暗，直到不亮（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，A燈不亮，B燈由亮變暗，直到不亮第7節(jié)渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)1 答：當(dāng)銅盤(pán)在磁極間運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在銅盤(pán)中主生感應(yīng)電流，使銅盤(pán)受到安培力作用，而安培力的方向阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，所以銅盤(pán)很快就停了下來(lái)2 當(dāng)條形磁鐵的N極靠近線圈時(shí)，線圈中向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該向上，再根據(jù)右手螺旋定則，判斷出線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟?/p>

13、時(shí)針?lè)较颍ㄗ陨隙驴矗└袘?yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)條形磁鐵N極的作用力向上，阻礙條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)當(dāng)條形磁鐵的N極遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈中向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可得，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該向下，再根據(jù)右手螺旋定則，判斷出線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍ㄗ陨隙驴矗└袘?yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)條形磁鐵N極的作用力向下，阻礙條形磁鐵向上運(yùn)動(dòng)因此，無(wú)論條形磁鐵怎樣運(yùn)動(dòng)，都將受到線圈中感應(yīng)電流磁場(chǎng)的阻礙作用，所以條形磁鐵較快地停了下來(lái)，在此過(guò)程中，彈簧和磁鐵的機(jī)械能均轉(zhuǎn)化為線圈中的電能3 答：在磁性很強(qiáng)的小圓片下落的過(guò)程中，沒(méi)有缺口的鋁管中的磁通量發(fā)生變化（小圓片上方鋁管中的磁通量減小，下方的鋁管中的磁通量增大），所以鋁

14、管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)下落的小圓片產(chǎn)生阻力作用，小圓片在鋁管中緩慢下落；如果小圓片在有缺口的鋁管中下落，盡管鋁管中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將對(duì)下落的也產(chǎn)生阻力作用，但這時(shí)的阻力非常小，所以小圓片在鋁管中下落比較快4 答：這些微弱的感應(yīng)電流，將使衛(wèi)星受到地磁場(chǎng)的安培力作用因?yàn)榭朔才嗔ψ饔?，衛(wèi)星的一部分運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，這樣衛(wèi)星機(jī)械能減小，運(yùn)動(dòng)軌道離地面高度會(huì)逐漸降低5 答：當(dāng)條形磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，金屬圓環(huán)中的磁通量減小，圓環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬圓環(huán)將受到條形磁鐵向右的作用力這個(gè)力實(shí)際上就是條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力這個(gè)安培力將驅(qū)使金屬圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)第五章 交變電流第1節(jié)

15、交變電流1 答：磁鐵靠近白熾燈，發(fā)現(xiàn)燈絲顫動(dòng)因?yàn)橥ń蛔冸娏鞯臒艚z處在磁場(chǎng)中要受到力的作用，燈絲受到的磁場(chǎng)力的大小、方向都隨時(shí)間做周期性變化，因而燈絲顫動(dòng)2 答：這種說(shuō)法不對(duì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，而與磁通量沒(méi)有必然的聯(lián)系假定線圈的面積為S，所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈以角速度繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則磁通量隨時(shí)間變化的關(guān)系為：，其圖象如圖所示線圈平面轉(zhuǎn)到中性面瞬間（，），穿過(guò)線圈的磁通量雖然最大，但是，曲線的斜率為0，即，磁通量的變化率，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0；而線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時(shí)（，），穿過(guò)線圈的磁通量為0，但是曲線的斜率

16、最大，即磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大3 解：?jiǎn)卧丫€圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)平行位置時(shí)，即教科書(shū)圖5.13中乙和丁圖時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大即4 解：假定發(fā)電機(jī)線圈平面僅次于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻，電路中電流的峰值電流的瞬時(shí)值表達(dá)式5 解：KL邊與磁場(chǎng)方向呈30°時(shí)，線圈平面與中性面夾角為60°，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，電流方向?yàn)镵NMLK第2節(jié)描述交變電流的物理量1 解：交變電流1周期內(nèi)，電流方向變化兩次，所以1s內(nèi)電流方向變化的次數(shù)為2 解：不能把這個(gè)電容器接在交流電壓是10V的電路兩端因?yàn)?，這里的10V的電壓是指交流電壓的有效值在電壓變化過(guò)程

17、中的最大值大于10V，超過(guò)了電容器的耐壓，電容器會(huì)被擊穿3 解：燈泡正常工作時(shí)，通過(guò)燈絲電流的有效值電流的峰值.4 根據(jù)圖象，讀出交變電流的周期，電流的峰值，頻率電流的有效值5 解：該電熱器消耗的功率，其中U為電壓的有效值，所以，第3節(jié)電感和電容對(duì)交變電流的影響1 答：三個(gè)電流表、所在支路分別為：純電容電路、純電感電路、純電阻電路改換電源后，交流電壓峰值沒(méi)有變化，而頻率增加了對(duì)于純電容電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變電容大小C未變，交變電流頻率增大，則感抗變小，電流有效值增大，則容抗變小，電流有效值增大，即讀數(shù)增大對(duì)于純電感電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變電

18、感大小L未變，交流頻率增大，則感抗變大，電流有效值減小，即讀數(shù)減小對(duì)于純電阻電路，交流電壓峰值不變，則電路兩端電壓的有效值不變雖然交變電流頻率增大，但是對(duì)電阻大小沒(méi)有影響，電阻大小未變，則電流有效值不變，即讀數(shù)不變2 答：由于電容串聯(lián)在前級(jí)和后級(jí)之間，前級(jí)輸出的直流成分不能通過(guò)電容器，而流成分可以通過(guò)電容器被輸送到后級(jí)裝置中，輸入后級(jí)的成分中不含有前級(jí)的直流成分，所以兩級(jí)的直流工作狀態(tài)相互不影響3 答：電容器對(duì)高頻成分的容抗小，對(duì)低頻成分的容抗大，按照教科書(shū)圖5.3-8的連接，高頻成分就通過(guò)“旁邊”的電容器，而使低頻成分輸送到下一級(jí)裝置第4節(jié) 變壓器1 答：恒定電流的電壓加在變壓器的原線圈上時(shí)，通過(guò)原線圈的電流是恒定電流，即電流的大小和方向不變，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)副線圈的磁通量不變因此在副線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線圈兩端也沒(méi)有電壓，所以變壓器不能改變恒定電流的電壓2 解：根據(jù)題目條件可知，求：，3 解：根據(jù)題目條件可知，求：，4 答：降壓變壓器的副線圈應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線根據(jù)理想變壓器的輸出功率等于輸入功率即，降壓變壓器的，因而，它的，即副線圈的電流大于原線圈的電流，所以，相比之下，副線圈應(yīng)用較粗的導(dǎo)線5 答：假定理想變壓器的原線圈輸入的電壓一定，示數(shù)不變；當(dāng)用戶的用電器