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文檔簡介
第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用
第1節(jié)科學(xué)探究:感應(yīng)電流的方向
課后篇鞏固提升
A級(jí)應(yīng)'備知識(shí)基礎(chǔ)練
1.(2020四川達(dá)州質(zhì)檢)如圖,通電導(dǎo)線與單匝矩形線圈abed共面,位置靠近"且相互絕
緣。當(dāng)MV中電流突然減小時(shí),線圈所受安培力的合力方向()
A.向左B.向右
C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里
解明當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),單匝矩形線圈"cd垂直紙面向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,
單匝矩形線圈abed中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,由左手定則可知,線圈所受安培力
的合力方向向右,選項(xiàng)B正確。
2.(2020湖南益陽期末)如圖所示,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)開關(guān)S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.同時(shí)向兩側(cè)分開
B.同時(shí)向螺線管靠攏
C.一個(gè)被推開,一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷
D.同時(shí)向兩側(cè)分開或同時(shí)向螺線管靠攏,因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷
解麗當(dāng)電路接通瞬間,通電螺線管產(chǎn)生磁場,穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加,由楞次定律可知,
兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與螺線管中磁場方向相反,即受到螺線管磁場的排斥作用,使兩銅環(huán)分
別向兩側(cè)分開,選項(xiàng)A正確。
gg]A
3.(2020黑龍江雙鴨山一中期末)如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN
和PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑
動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng),則仍和cd棒的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.ab向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)
B.ab向右運(yùn)動(dòng),cd向左運(yùn)動(dòng)
C.ab>cd都向右運(yùn)動(dòng)
D.ab、cd保持靜止
艇相由安培定則可知,螺線管中磁感線方向向上,金屬棒而、cd處的磁感線方向均向下,當(dāng)滑
動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí),螺線管中電流增大,因此磁場變強(qiáng),即磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,回路中的磁通量增
大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向?yàn)閍—c-d-b-a,由左手定則可知ab受安培力方向向
左,cd受安培力方向向右,故ab向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)。只有A正確。
置A
4.(多選)(2020四川宜賓一中期末)如圖所示,在水平面上有一個(gè)閉合的線圈,將一根條形磁鐵
從線圈的上方插入線圈中,在磁鐵進(jìn)入線圈的過程中,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會(huì)受到線
圈中電流的作用力,若從線圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是
()
A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C.無論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向下的引力
D.無論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力
解析|若磁鐵的N極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知,線圈
中產(chǎn)生逆時(shí)方向的感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;若磁鐵的S極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場
方向向上,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故B正確;根據(jù)安培定則判
斷可知,當(dāng)N極向下插入時(shí),線圈上端相當(dāng)于N極;當(dāng)S極向下插入,線圈上端相當(dāng)于S極,與磁
鐵的極性總相反,存在斥力,故C錯(cuò)誤,D正確。
答案|BD
5.(多選)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場線,方向從上向下看是順時(shí)針的,這可能是
()
A.沿AB方向磁場在迅速增強(qiáng)
B.沿AB方向磁場在迅速減弱
C.沿BA方向磁場在迅速減弱
D.沿BA方向磁場在迅速增強(qiáng)
齷折|由安培定則可知,感應(yīng)電場產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,如果磁場方向沿則感應(yīng)磁場與
原磁場方向相同,由楞次定律可知,原磁場在減弱,故B正確,A錯(cuò)誤;如果磁場沿BA方向,則感
應(yīng)磁場方向與原磁場方向相反,由楞次定律可知,原磁場方向在增強(qiáng),故D正確,C錯(cuò)誤。所以
B、D正確,A、C錯(cuò)誤。
答案|BD
6.(多選)如圖所示,一閉合鋁環(huán)套在一根光滑水平桿上,當(dāng)條形磁鐵靠近它時(shí),下列結(jié)論正確的
是()
A.N極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)
B.S極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)
C.N極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)
D.S極靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)
解析|N極靠近鋁環(huán)時(shí),向左通過線圈的磁通量會(huì)增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場要阻
礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運(yùn)動(dòng),A正確,C錯(cuò)誤;S極靠近鋁環(huán)時(shí),向右通過線圈的磁
通量會(huì)增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運(yùn)
動(dòng),B正確,D錯(cuò)誤。
答案|AB
7.如圖所示,兩個(gè)線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當(dāng)線圈A中的電流
突然增強(qiáng)時(shí),請(qǐng)判斷線圈B中的感應(yīng)電流方向。
而由安培定則可知,線圈A中電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場向外,在線圈外產(chǎn)生的磁場向里,穿
過線圈B的合磁通量向外。當(dāng)線圈A中的電流增大時(shí),產(chǎn)生的磁場增強(qiáng),通過線圈8的磁通量
增加,由楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。
■順時(shí)針方向
R電源
8.如圖所示,他是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸0轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的
滑片P自左向右滑動(dòng)過程中,線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?
齷折]題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的,滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向
右滑動(dòng)的過程中,電路的電流是增大的,兩個(gè)電磁鐵之間的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的,穿
過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的,線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小
的方向運(yùn)動(dòng),顯然只有順時(shí)針方向的運(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減小。
容菊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B級(jí)
9.(多選)(2020云南昆明五華區(qū)聯(lián)考)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈2、
電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接,下列說法正確的是()
A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同
B.開關(guān)閉合后,將靈敏電流計(jì)與線圈B連接和斷開瞬間,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C.開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)
D.開關(guān)閉合后,只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng),電流計(jì)指針才偏轉(zhuǎn)
■開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)線圈8內(nèi)磁通量變化情況不同,所以電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方
向不同,A正確;開關(guān)閉合后,線圈B的磁通量不發(fā)生變化則沒有電流產(chǎn)生,將電流計(jì)與線圈8
連接和斷開瞬間,線圈B的磁通量均沒有變化,電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn),B正確;開關(guān)閉合后,只
要滑動(dòng)變阻器的滑片尸滑動(dòng),線圈A的電流就變化,導(dǎo)致線圈8的磁通量發(fā)生變化,電流計(jì)指
針就會(huì)偏轉(zhuǎn),C、D錯(cuò)誤;故選AB。
答案RB
10.(2021山東濟(jì)南第一中學(xué)期中)如圖所示,一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁
鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng),使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形
磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是()
解析|A項(xiàng)中s極上升,穿過圓環(huán)的原磁場方向向上,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量減
少,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,阻礙磁通量的減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿
逆時(shí)針方向,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中S極下降,穿過圓環(huán)的原磁場方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過
圓環(huán)的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反,阻礙磁通量的增加,從上向下看,圓環(huán)
中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中N極上升,穿過圓環(huán)的原磁場方向向下,在磁鐵
遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,C項(xiàng)錯(cuò)
誤;D項(xiàng)中N極下降,穿過圓環(huán)的原磁場方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量增大,
從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,D項(xiàng)正確。
拜D
NSL,'、貨梯井管
11.(2020湖南衡陽一中期末預(yù)熱)某同學(xué)受楞次定律的啟發(fā),提出一個(gè)“電磁阻尼輔助升降貨
梯”設(shè)計(jì)方案,貨梯底座為電磁鐵,貨梯井管為四壁閉合合金管,當(dāng)貨梯下行時(shí),電磁鐵通電(產(chǎn)
生的磁極如圖所示),貨梯井管上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對(duì)貨梯下行有阻礙作用,貨梯便會(huì)緩
緩下降,幾乎不用牽引繩作用。設(shè)計(jì)示意圖如圖所示,當(dāng)貨梯下行時(shí),關(guān)于貨梯井管上的感應(yīng)電
流的方向(從上往下看),下列說法正確的是()
A.整個(gè)貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向
B.整個(gè)貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向
C.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順
時(shí)針方向
D.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆
時(shí)針方向
函當(dāng)電磁鐵遠(yuǎn)離貨梯底座以上的貨梯井管,磁通量減少,根據(jù)楞次定律,可以判斷此處的感
應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相同,再根據(jù)右手螺旋定則,可以知道此處的感應(yīng)電流
方向從上往下看為逆時(shí)針;當(dāng)電磁鐵靠近貨梯底座以下的貨梯井管,磁通量增加,根據(jù)楞次定
律,可以判斷此處的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相反,再根據(jù)右手螺旋定則,可
以知道此處的感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針,所以C項(xiàng)正確,A、B、D錯(cuò)誤。
gg]c
12.(2020江蘇江陰一中期中)物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖所示,她把一個(gè)
帶鐵芯的線圈L,開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿
過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電
路,經(jīng)重復(fù)試驗(yàn),線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的
原因可能是()
A.線圈接在了直流電源上
B.電源電壓過高
C.所選線圈的匝數(shù)過多
D.所用套環(huán)的材料與老師的不同
|解析|金屬套環(huán)跳起是開關(guān)S閉合時(shí),套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而
引起的。無論實(shí)驗(yàn)用交流電源還是直流電源,閉合開關(guān)S瞬間,都可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如果?/p>
環(huán)是塑料材料做的,則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,也就不會(huì)受安培力作用而跳起,D正確。
§1]D
13.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、
高阻值的電阻R'、滑動(dòng)變阻器R和開關(guān)S連接到電源上,線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙
上,兩個(gè)電流表完全相同,零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片尸不動(dòng)時(shí),
甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。
甲
⑴當(dāng)滑片尸較快地向左滑動(dòng)時(shí),電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是,電流表乙的指
針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān),電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填
“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:—
解桐由題圖可知,電流由哪一側(cè)接線柱流入電流表,電流表的指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)。
⑴當(dāng)滑片尸較快地向左滑動(dòng)時(shí),通電回路中的電流增大,電流表甲的指針向左偏,穿過線
圈B的磁通量增大且原磁場方向向下,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定
則得,電流表乙的指針向右偏。
(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān),左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過線圈2向
下的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針
向右偏。
(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),感應(yīng)
電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
■(1)向左偏向右偏(2)向右偏(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),
感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
14.(2020江西南昌新建一中期中)如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長直
TT
導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則在
時(shí)間內(nèi),請(qǐng)判斷線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向。
TT
解析|在O'?時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,由題圖乙知,在2~7時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線電流方向也向上,根
據(jù)安培定則知,導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大,則磁場逐漸增強(qiáng),根據(jù)楞次
定律,金屬線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則,金屬線框左邊受到的安培力方
向向右,右邊受到的安培力方向向左,離導(dǎo)線越近,磁場越強(qiáng),則左邊受到的安培力大于右邊受
到的安培力,所以金屬線框所受安培力的合力方向向右。
矗感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,安培力的合力方向向右
第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律
課后篇鞏固提升
級(jí)
AI必備知識(shí)基礎(chǔ)練
1.(2020貴州錦屏中學(xué)期末)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電
阻,將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平
面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示,除電阻R外其余電阻不計(jì),現(xiàn)將金屬棒從彈簧
原長位置由靜止釋放,則()
A.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)閍—b
B.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧彈力和安培力一直在增大
C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力的方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反
D.金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能
畫根據(jù)右手定則可知,金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)?—。,故A錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒
向下運(yùn)動(dòng)過程中速度先增大后減小,故產(chǎn)生的安培力先增大后減小,B錯(cuò)誤;金屬棒向下運(yùn)動(dòng)
過程中,產(chǎn)生的安培力向上,向上運(yùn)動(dòng)過程中,產(chǎn)生的安培力向下,故C正確;金屬棒減少的重力
勢能轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能、彈性勢能以及金屬棒的動(dòng)能,D錯(cuò)誤。
gg]c
2.(2020重慶一中期末)在水平桌面上,一個(gè)圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場垂直,
磁感應(yīng)強(qiáng)度3隨時(shí)間f的變化關(guān)系如圖甲所示,0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,圓形金
屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒
處于另一勻強(qiáng)磁場B2中,如圖乙所示,導(dǎo)體棒始終保持靜止,則其所受的摩擦力衣隨時(shí)間變化
的圖像是下圖中的(設(shè)向右的方向?yàn)槟Σ亮Φ恼较颍ǎ?/p>
0
123456t/s
AB
OI—11-
2引56
.ZS07少也p次
CD
齷麗根據(jù)題意可知,在O~ls內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且大小變大,則由楞次定律可得線
圈感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針,再由左手定則可得導(dǎo)體棒安培力方向水平向左,所以靜摩擦力的
方向是水平向右,即為正方向;在O~ls內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且大小變大,則由法拉第
電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的,即導(dǎo)體棒的電流大小是不變的;因?yàn)榇艌?/p>
&是不變的,則安培力大小不變,所以靜摩擦力的大小也是不變的。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
量A
3.(2020湖南長沙一中月考)如圖所示,相距為d的兩水平直線£i和上分別是水平向里的勻強(qiáng)
磁場的上、下邊界,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為反正方形線框浦cd邊長為工出<公、質(zhì)量為相。將線
框在磁場上方距匕的高度為h處由靜止開始釋放,當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場時(shí)速度為%,cd邊剛穿出
磁場時(shí)速度也為玲。從斷邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程中()
L
d
L,
A.線框一直都有感應(yīng)電流
B.線框一定有減速運(yùn)動(dòng)的過程
C.線框不可能有勻速運(yùn)動(dòng)的過程
D.線框產(chǎn)生的總熱量為mg{d+h+E)
艇相線框完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;線框進(jìn)入磁場的過程,
由于無法判斷安培力與重力的關(guān)系,所以線框可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng),完全在
磁場中時(shí),不受安培力,做勻加速運(yùn)動(dòng),由于川邊進(jìn)入磁場時(shí)速度和cd邊剛穿出磁場時(shí)速度都
是出,則線框出磁場過程一定有減速運(yùn)動(dòng),B正確,C錯(cuò)誤;浦邊進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的
過程,動(dòng)能變化量為零,故根據(jù)能量守恒定律得:Q=mg(d+D,D錯(cuò)誤。故選Bo
UB
4.(2020山東臨沂期末)如圖所示,光滑銅環(huán)水平固定,半徑為/,長為I、電阻為r的銅棒OA的
一端在銅環(huán)的圓心。處,另一端與銅環(huán)良好接觸,整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2、方向豎
直向上的勻強(qiáng)磁場中?,F(xiàn)使銅棒OA以角速度。逆時(shí)針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A端始終在銅環(huán)上,
定值電阻的阻值為3r,上方導(dǎo)線與。點(diǎn)連接,下方導(dǎo)線與銅環(huán)連接,其他電阻不計(jì)。下列說法
正確的是()
A.0點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的電勢高
uBl2
B.回路中通過的電流為4r
3
C.該定值電阻兩端的電壓為%引2
3282M
D.該定值電阻上的熱功率為
齷折|由右手定則可知電流方向從。點(diǎn)指向A點(diǎn),。4是電源,電流從低電勢流向高電勢,故。點(diǎn)
0+13_1
的電勢比A點(diǎn)的電勢低,故A錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知2%尸由閉合電路
E_E_Bl2u
歐姆定律可知回路中通過的電流為4:兩式聯(lián)立可得/=8r,故B錯(cuò)誤;該定值電阻兩
3
端的電壓為U=I3r,將前面求得電流值代入可得故C正確油焦耳定律可知該定值
3W2B2I4
電阻上的熱功率尸=F3r=64r,故D錯(cuò)誤;故選C。
5.如圖甲所示,一線圈匝數(shù)為100匝,橫截面積為0.01n?,磁場與線圈軸線成30°角向右穿過
線圈。若在2s時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,則該段時(shí)間內(nèi)線圈兩端a和
6之間的電勢差”;,為()
A.-百V
B.2V
C.V3v
D.從0均勻變化到2V
麗與線圈軸線成30°角向右穿過線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢,
竺竺AB_6-2
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:EMNA'NA'SCOSBO。,由圖可知2=2wb/s,。端比b端電勢
低,代入數(shù)據(jù)解得Uab=-100x2xcos30°x0.01V=-^V,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A。
答案|A
6.(2020廣東潮州期末改編)如圖所示,半徑為L的半圓弧軌道PQS固定,電阻忽略不計(jì),0為圓
心。OM是可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,M端位于PQS±.,OM與軌道接觸良好,OM金屬桿的電阻與
。產(chǎn)金屬桿電阻阻值相同。空間存在如圖的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為瓦現(xiàn)使從
OQ位置以恒定的角速度3逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置,則回路中電流方向沿。兩點(diǎn)
的電壓UMO=。
解析根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向可由右手定則判斷電流方向?yàn)镸到O,即回路中電流方向沿
1
O—P—Q—MOM轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小為因?yàn)?河和op電阻相
11
同,作為電源,電流由低電勢流向高電勢,故MO兩點(diǎn)的電壓為UMO=?E=fBl}co。
1
I答案M—O—P—0—M-加2。
B級(jí)關(guān)鍵能力提升練
7.(多選)(2020湖北部分重點(diǎn)中學(xué)考試)如圖甲,圓環(huán)a和b均由相同的均勻?qū)Ь€制成,a環(huán)半徑
是b環(huán)的兩倍,兩環(huán)用不計(jì)電阻且彼此靠得較近的導(dǎo)線連接。若僅將a環(huán)置于圖乙所示變化
的磁場中,則導(dǎo)線上M、N兩點(diǎn)的電勢差UMN=0.4V。下列說法正確的是()
A.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向里
B.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向外
C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-0A7
D.若僅將。環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-0.2V
解析卜環(huán)置于磁場中,導(dǎo)線M、N兩點(diǎn)的電勢差大于零,M點(diǎn)電勢高,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,
原磁場的方向垂直紙面向里,故A正確,B錯(cuò)誤。a環(huán)與6環(huán)的半徑之比為2:1,故周長之比為
L_R_
2:1,根據(jù)電阻定律R=J,電阻之比為2:1;M、N兩點(diǎn)間電勢差大小為路端電壓,磁
竺
感應(yīng)強(qiáng)度變化率恒定的變化磁場,故根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式£=從5,得到兩次電動(dòng)勢的
大小之比為4:1,故兩次的路段電壓之比為5:5=2:lo根據(jù)楞次定律可知,將。環(huán)置于磁
場中,N點(diǎn)的電勢高,故電勢差UMN=-02V故C錯(cuò)誤,D正確。
答案|AD
8.(多選)(2020黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)開學(xué)考試)如圖甲所示,左側(cè)接有定值電阻R=2Q的水平粗
糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度2=1T,導(dǎo)軌間距L=1m。一質(zhì)量m=2kg,
阻值r=2Q的金屬棒在水平拉力廠作用下由靜止開始從CO處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng),金屬棒
的v-x圖像如圖乙所示,若金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.25,則從起點(diǎn)發(fā)生尤=1m位移的過
程中(g取10m/s2)()
A.金屬棒克服安培力做的功Wi=0.5J
B.金屬棒克服摩擦力做的功牝=4J
C.整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=5.25J
D.拉力做的功W=9.25J
B2L2V_B2L22X
解相由圖像得v=2x,金屬棒所受的安培力FAK7~,代入得:/A=0.逢則知尸A與X是
線性關(guān)系。當(dāng)x=0時(shí),安培力尸AI=O;當(dāng)x=lm時(shí),安培力/A2=0.5N,則從起點(diǎn)發(fā)生x=lm位移
的過程中,安培力做功為WA=-
第3節(jié)自感現(xiàn)象與渦流
課后篇鞏固提升
級(jí)
A1必備知識(shí)基礎(chǔ)練
(2020福建莆田第二十四中學(xué)期中)如圖所示,在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一
小鐵鍋水和一玻璃杯水。給線圈通入電流,一段時(shí)間后,一個(gè)容器中水溫升高,則通入的電流與
水溫升高的是()
A.恒定直流、小鐵鍋
B.恒定直流、玻璃杯
C.變化的電流、小鐵鍋
D.變化的電流、玻璃杯
齷折|通入恒定直流時(shí),所產(chǎn)生的磁場不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;通入變化的電流,所產(chǎn)生的磁場
發(fā)生變化,在空間產(chǎn)生感生電場。鐵鍋是導(dǎo)體,感生電場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,
使水溫升高;渦流是由變化的磁場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的,所以玻璃杯中的水不會(huì)升溫。
gg]c
2.(2020福建廈門檢測)如圖所示,多匝線圈和電池的內(nèi)阻均為零,兩個(gè)電阻的阻值均為R,開關(guān)
S斷開時(shí),電路中的電流為現(xiàn)將S閉合,于是電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,此自感電動(dòng)勢的作用
是()
A.使電路中的電流減小,最后由/減小到零
B.有阻礙電流的作用,最后電流小于/
C.有阻礙電流增大的作用,故電流總保持不變
D.有阻礙電流增大的作用,但電流還是增大,最后變?yōu)?/
解明當(dāng)S閉合后,電路總電阻減小,電流增大,線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流增大,但“阻礙”并
不是“阻止”,電流最終仍增大到21,故只有選項(xiàng)D正確。
拜D
3.(多選)(2020陜西西安第七十中學(xué)檢測)某線圈通有如圖所示的電流,則線圈中自感電動(dòng)勢改
變方向的時(shí)刻有()
A.第1s末B.第2s末
C.第3s末D.第4s末
解析|在自感現(xiàn)象中,當(dāng)原電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢與原電流的方向相同,當(dāng)原電流增加時(shí),自感
電動(dòng)勢與原電流方向相反。在圖像中0~ls時(shí)間內(nèi)原電流正方向減小,所以自感電動(dòng)勢的方向
是正方向,在l~2s時(shí)間內(nèi)原電流負(fù)方向增加,所以自感電動(dòng)勢與其方向相反,即還是正方向;同
理分析2~3s、3~4s時(shí)間內(nèi)自感電動(dòng)勢的方向,可得B、D兩項(xiàng)正確。
答案|BD
4.(多選)安檢門是一個(gè)用于安全檢查的“門”,“門框”內(nèi)有線圈,線圈里通有交變電流,交變電流
在“門,,內(nèi)產(chǎn)生交變磁場,金屬物品通過“門,,時(shí)能產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的磁場又反過來影響線圈
中的電流,從而引起報(bào)警。以下關(guān)于這個(gè)安檢門的說法正確的是()
A.這個(gè)安檢門也能檢查出毒品攜帶者
B.這個(gè)安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者
C.如果這個(gè)“門框”的線圈中通上恒定電流,也能檢查出金屬物品攜帶者
D.這個(gè)安檢門工作時(shí),既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,又利用了電流的磁效應(yīng)
解函安檢門是利用渦流的原理進(jìn)行工作的,因而只能檢查出金屬物品攜帶者,A錯(cuò),B對(duì);若“門
框''的線圈中通上恒定電流,只能產(chǎn)生恒定磁場,它不能使塊狀金屬產(chǎn)生渦流,因而不能檢查出
金屬物品攜帶者,C錯(cuò);安檢門工作時(shí),既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,又利用了電流的磁效應(yīng),D對(duì)。
答案|BD
5.(2020廣東清遠(yuǎn)英德第一中學(xué)檢測)金屬探測器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場所,下列關(guān)于金屬探
測器的說法正確的是()
A.金屬探測器可用于食品生產(chǎn),防止細(xì)小的砂石顆粒混入食品中
B.金屬探測器探測地雷時(shí),探測器的線圈中產(chǎn)生渦流
C.金屬探測器探測金屬時(shí),被測金屬中感應(yīng)出渦流
D.探測過程中金屬探測器與被測物體相對(duì)靜止與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的探測效果相同
解畫金屬探測器只能探測金屬,不能防止細(xì)小的砂石顆粒混入食品中,故A錯(cuò)誤;金屬探測器
探測金屬時(shí),被測金屬中感應(yīng)出渦流,故B錯(cuò)誤,C正確;探測過程中金屬探測器與被測物體相
對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)靜止時(shí),得出探測效果不同,故D錯(cuò)誤。
答案C
6.變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成,而不采用一整塊硅鋼,這是為了渦流,
提高變壓器的效率,鐵芯的發(fā)熱量。(選填“增大”或“減小”)
齷物渦流的主要效應(yīng)之一就是發(fā)熱,而變壓器的鐵芯發(fā)熱,是我們不希望出現(xiàn)的,所以不采用
整塊硅鋼,而采用薄硅鋼片疊壓在一起,目的就是為了減小渦流,從而減小鐵芯的發(fā)熱量,進(jìn)而
提高變壓器的效率。
■減小減小
7.如圖所示,電源的電動(dòng)勢E=15V,內(nèi)阻忽略不計(jì),4=5&=15Q,電感線圈的電阻不計(jì),分
別求當(dāng)開關(guān)S接通的瞬間、S接通達(dá)到穩(wěn)定時(shí)、S切斷的瞬間流過R的電流。
解析開關(guān)S接通瞬間,流過線圈L的電流不會(huì)發(fā)生突變,所以流過R1的電流仍為0。達(dá)到穩(wěn)定
F__15
時(shí),線圈相當(dāng)于導(dǎo)線,所以流過R的電流為/1=R15A=3A。開關(guān)S斷開瞬間,流過線圈工的
電流不會(huì)發(fā)生突變,所以流過Ri的電流仍為3A。
答案3A3A
B級(jí)關(guān)鍵能力提升練
8.(2021河南鄭州期末)下列四個(gè)圖都與渦流有關(guān),其中說法不正確的是()
真空冶煉爐自制金屬探測器電磁爐硅鋼片
A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B.自制金屬探測器是利用被測金屬中產(chǎn)生的渦流來進(jìn)行探測的
C.電磁爐工作時(shí)在它的面板上產(chǎn)生渦流加熱食物
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊合而成是為了減小渦流
麗真空冶煉爐的線圈中的電流做周期性變化,在金屬中產(chǎn)生渦流,從而產(chǎn)生大量的熱量熔
化金屬,故A正確;金屬探測器中變化電流遇到金屬物體,在被測金屬中上產(chǎn)生渦流來進(jìn)行探
測,故B正確;家用電磁爐工作時(shí),在鍋體中產(chǎn)生渦流,加熱食物,故C錯(cuò)誤;當(dāng)變壓器中的電流變
化時(shí),在其鐵芯中產(chǎn)生渦流,使用相互絕緣的硅鋼片做成的鐵芯可以盡可能減小渦流造成的損
失,故D正確。題目讓選不正確的,故選C。
gl]c
9.
(多選)(2020福建龍巖期中)渦流檢測是工業(yè)上無損檢測的方法之一。如圖所示,線圈中通以一
定頻率的正弦交變電流,靠近待測工件時(shí),工件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流,同時(shí)線圈中的電流受渦流影響
也會(huì)發(fā)生變化。下列說法正確的是()
A.渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變化
B.渦流的頻率等于通入線圈的交變電流的頻率
C.通電線圈和待測工件間存在周期性變化的作用力
D.待測工件可以是塑料或橡膠制品
齷麗渦流是感應(yīng)電流,渦流的磁場總是阻礙穿過工件的磁通量的變化,而且渦流的頻率與線
圈中交變電流的頻率相等,A、B均正確;因待測工件中的渦流與通電線圈中的電流具有相同
頻率,因此二者間必有周期性的作用力,C正確;渦流只能在金屬制品中產(chǎn)生,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
|答案ABC
10.
(多選)(2020四川威遠(yuǎn)中學(xué)檢測)如圖所示,用電流傳感器研究自感現(xiàn)象。電源內(nèi)阻不可忽略,
線圈的自感系數(shù)較大,其直流電阻小于電阻R的阻值。片0時(shí)刻閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后用時(shí)
刻斷開S,電流傳感器連接計(jì)算機(jī)分別描繪了整個(gè)過程線圈中的電流〃和電阻中的電流"隨
時(shí)間f變化的圖像。下列圖像中可能正確的是()
解相當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電感阻礙電流變化,流過電感的電流逐漸增大,所以IL慢慢增大,最后穩(wěn)
定時(shí)電感相當(dāng)于電阻,〃為恒定,當(dāng)開關(guān)S斷開后,電感阻礙自身電流變化,產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍
沿著原來方向,大小逐漸減小到零,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電感阻礙電流變化,
導(dǎo)致通過電阻的電流剛開始較大,當(dāng)電感的阻礙慢慢減小,/R逐漸減小到穩(wěn)定值,當(dāng)開關(guān)S斷開
時(shí),原來通過R的電流立即消失,電感阻礙自身電流變化,產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過電阻,其方向與
規(guī)定圖示流過電阻的方向相反,電流反向減小到零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。
答案|AD
11.
(多選)(2020廣東深圳期中)如圖所示,條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置。一半徑
為R質(zhì)量為根的金屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑。重力加速度大小為g。
下列說法正確的是()
A.金屬球會(huì)運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的另一端
B.由于金屬球沒有形成閉合電路,所以金屬球中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.金屬球受到的安培力做負(fù)功
D.經(jīng)過足夠長時(shí)間后,系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mgR
齷畫金屬球在運(yùn)動(dòng)過程中,穿過金屬球的磁通量不斷變化,在金屬球內(nèi)形成閉合回路,產(chǎn)生渦
流,金屬球受到的安培力做負(fù)功,金屬球產(chǎn)生的熱量不斷地增加,機(jī)械能不斷地減少,直至金屬
球停在半圓軌道的最低點(diǎn),C正確,A、B錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為《igR,D
正確。
答案CD
12.圖甲為研究自感實(shí)驗(yàn)電路圖,并用電流傳感器顯示出在片1x10-3s時(shí)斷開開關(guān)前后一段時(shí)
間內(nèi)各時(shí)刻通過線圈L的電流(如圖乙)。已知電源電動(dòng)勢E=6V,內(nèi)阻不計(jì),燈泡&的阻值為
6Q,電阻R的阻值為2
乙
⑴線圈的直流電阻凡=Q。
(2)開關(guān)斷開時(shí),該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________
解加(1)由圖像可知開關(guān)S閉合穩(wěn)定時(shí)
〃=L5A,
6
L5Q-2Q=2Q,
RL=
E__6
此時(shí)小燈泡的電流/i=Ri6A=1A。
(2)S斷開后,L、R、Ri組成臨時(shí)回路
電流由1.5A逐漸減小,所以燈泡會(huì)閃亮一下再熄滅。
葬⑴2(2)燈泡閃亮一下后逐漸變暗,最后熄滅
13.如圖所示,燈泡Li和L2的規(guī)格均為“6V3W”,L3為“6V6W”,電源電動(dòng)勢為8V,線圈L
的自感系數(shù)很大而電阻可忽略,則:
(1)開關(guān)閉合瞬間,三個(gè)燈泡的亮度情況如何?
(2)當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時(shí),三個(gè)燈泡的亮度情況又如何?
假板|(1)首先求得三個(gè)燈泡的電阻,4=&=12。,&=6。,由于線圈L的自感系數(shù)很大而電阻可
忽略,則開關(guān)閉合瞬間,燈泡L3中無電流,L3不亮,燈泡Li和L2中電流相同,Li、L?同樣亮。
(2)當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時(shí),線圈L相當(dāng)于導(dǎo)線,設(shè)通過燈泡Li的電流為/i,則通過L3的電流
/3=2人通過L2的電流72=3/1,根據(jù)PdR可知,LI、L3、L2亮度依次增加。
耨(l)Li、L2同樣亮,L3不亮(2)Li、L3、L2亮度依次增加
第2章測評(píng)
(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)
一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是
符合題目要求的。
1.(2021安徽銅陵浮山中學(xué)檢測)如圖所示,將兩端刮掉絕緣漆的導(dǎo)線繞在一把鏗刀上,一端接
上電池(電池另一極與鏗刀接觸),手持導(dǎo)線的另一端,在鋰刀上來回劃動(dòng),由于鏗刀表面凹凸不
平,就會(huì)產(chǎn)生電火花。下列說法中正確的是()
電火花小實(shí)驗(yàn)
A.產(chǎn)生電火花的回路只由導(dǎo)線與電池組成
B.若導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花
C.鏗刀采用什么材料制成對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響
D.自感電動(dòng)勢的方向與導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向有關(guān)
解函由題圖可知,產(chǎn)生電火花的回路由導(dǎo)線、鋰刀與電池組成,故A錯(cuò)誤;手持導(dǎo)線的另一端,
在鏗刀上來回劃動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電火花,是由于電路時(shí)通時(shí)斷,在回路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢產(chǎn)生的,
與導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向無關(guān),如導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花,故B正確;產(chǎn)生電火花
的回路由導(dǎo)線、鋰刀與電池組成,如果鏗刀是絕緣體,則實(shí)驗(yàn)不能完成,故C錯(cuò)誤;自感電動(dòng)勢
的方向與電流接通或電流斷開有關(guān),與導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向無關(guān),故D錯(cuò)誤。
gg]B
nMn
G
2.(2020遼寧遼河油田二中期中)如圖所示,繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)
組成了一個(gè)閉合回路,在鐵芯的右端,線圈尸與電流表連成閉合電路。下列說法正確的是()
A.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、P相互排斥
B.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,使變阻器滑片向左勻速移動(dòng),線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、尸相互
排斥
C.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,使變阻器滑片向右勻速移動(dòng),線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、尸相互
排斥
D.開關(guān)S閉合瞬間,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、尸相互吸引
解畫開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,線圈M中的電流不變,由安培定則可知,產(chǎn)生的磁場方向沿鐵芯
軸線向右,線圈尸中的磁通量不變,故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,沒有排斥作用,也沒有吸引作用,
故A錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,滑片向左勻速移動(dòng),線圈M中的電流增大,因而穿過線圈
P的磁通量增加,線圈尸中產(chǎn)生感應(yīng)電流,并且由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈M的
磁場方向相反,故A/、尸兩線圈相互排斥,B正確;同理可知C錯(cuò)誤;開關(guān)S閉合瞬間,線圈P中
有感應(yīng)電流,M、P相互排斥,所以D錯(cuò)誤。
拜B
bB
3.(2020山東九校月考)如圖所示的金屬線框,面積為S,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁
場的方向與線框平面成。角,線框從圖示實(shí)線位置,以線框處邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°到虛線
位置時(shí),所用時(shí)間為T,則該過程()
A.在初始位置時(shí),穿過線圈的磁通量0=BScos9
B.線框中磁通量的變化量為△0=0
C.線框中感應(yīng)電流方向先沿adcba方向再沿abcda方向
B5(sin8+cos8)
D.線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為T
解麗初始位置,磁通量0=BSsin8,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若規(guī)定從abed面的下面穿過到上表面的磁通
量為正,則末位置的磁感線從上面穿過下面,磁通量為①'=-BScos6?,可得
A0=①(I>=-BScos6-BSsm0^-BS(cos0+sine\負(fù)號(hào)表示磁通量變化的方向沿負(fù)方向,而變化量
的大小為BS(cose+sine),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由楞次定律知,線框中感應(yīng)電流方向始終為adcba,選項(xiàng)C
|A4>_B5(sin8+cos8)
錯(cuò)誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律有£=△'T,選項(xiàng)D正確。
答案D
4.(2020黑龍江海林朝鮮族中學(xué)月考)MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌,外、cd為跨在導(dǎo)
軌上的兩根金屬桿,勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、G8所在的平面,方向如圖所示,則()
A.若固定ab,使cd向右滑動(dòng),則回路中電流方向?yàn)閍—b—dre
B.若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng),則回路中電流為零
C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng),則回路中電流方向?yàn)閏—d—b—a
D.若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng),且兩桿速度%4>丫成則回路中電流方向?yàn)閏—d—bfa
解明若固定a4使cd向右滑動(dòng),由右手定則可判斷出應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流,故A錯(cuò)誤。若
ab向左,cd向右,ab、cd所圍的線圈面積增大,磁通量增大,由楞次定律得知,abdc中有順時(shí)針
方向的電流,故B錯(cuò)誤。若ab、cd同向且速度大小相同,a。、cd所圍的線圈面積不變,磁通量
不變,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤。若ab、cd向右運(yùn)動(dòng),且%則abdc所圍面積增大,磁
通量也增大,故由楞次定律可判斷出回路中電流方向?yàn)镃Td—b—故D正確。故選D。
拜D
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的
得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
5.(2020江蘇宿遷中學(xué)質(zhì)檢)“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行
業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中。如圖所示為一手持式封口機(jī),它的工作原理是,當(dāng)接通電源時(shí),內(nèi)置線圈
產(chǎn)生磁場,當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時(shí),瞬間產(chǎn)生大量小渦流,致使鋁箔自行快速發(fā)熱,熔化
復(fù)合在鋁箔上的溶膠,從而粘貼在待封容器的封口處,達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正
確的是()
A.封口材料可用普通塑料來代替鋁箔
B.該封口機(jī)可用干電池作為電源以方便攜帶
C.封口過程中溫度過高,可適當(dāng)減小所通電流的頻率來解決
D.該封口機(jī)適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口,但不適用于金屬容器,以免損壞容器
解稠由于封口機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理,故封口材料必須是金屬類材料,而且電源必須是交流
電源,A、B錯(cuò)誤;減小內(nèi)置線圈中所通電流的頻率可降低封口過程中產(chǎn)生的熱量,即控制溫
度,C正確;封口材料應(yīng)是金屬類材料,但對(duì)應(yīng)被封口的容器不能是金屬,否則同樣會(huì)被熔化,只
能是玻璃、塑料等材質(zhì),D正確。
答案|CD
6.(2020河北邯鄲大名一中月考)超導(dǎo)體具有電阻為零的特點(diǎn),如圖為超導(dǎo)磁懸浮原理圖,。是
一個(gè)超導(dǎo)閉合環(huán),置于一個(gè)電磁鐵線圈b的正上方,當(dāng)閉合開關(guān)S后,超導(dǎo)環(huán)能懸浮在電磁鐵上
方,保持平衡。下列說法正確的有()
A.閉合開關(guān)S瞬間,0環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上
B.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后a環(huán)中不再有電流
C.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過a環(huán)的電流是恒定電流
D.7?取不同的電阻,穩(wěn)定后a環(huán)所受安培力都相等
解函閉合開關(guān)S瞬間,線圈中磁通量增大,則由楞次定律可知,。中產(chǎn)生的安培力將使。環(huán)有向
上運(yùn)動(dòng)的趨勢,故a環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上,故A正確;由于線圈a由超導(dǎo)體制成,沒
有電阻所以不消耗能量,故電流一直存在,故B錯(cuò)誤;閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過。環(huán)的電流不再變
化,故為恒定電流,故C正確;因。環(huán)能懸浮在電磁鐵上方,保持平衡,所以受到的安培力一定等
于重力,故穩(wěn)定時(shí)受安培力與電阻R無關(guān),故D正確。
答案|ACD
7.(2020山西陽泉期末)如圖所示,質(zhì)量均為相的金屬棒MN、尸。垂直于水平金屬導(dǎo)軌放置且
與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2?,金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)
摩擦因數(shù)為〃,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。
則金屬棒MN在恒力尸=3〃〃際作用下向右運(yùn)動(dòng)的過程中,有()
:XXX14xxx
XXJ
XXXXXXXX
XXXXXXXX
X~x""X~X~x-7x~x~x
€/
A.安培力對(duì)MN棒做正功
B.PQ棒不受安培力作用
C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng)
D.PQ棒始終靜止,安培力對(duì)PQ不做功
|解析|金屬棒MN所受最大靜摩擦力為力m=2〃〃zg,則在恒力F=3即g作用下向右運(yùn)動(dòng)的過程中,
產(chǎn)生NMPQN方向的電流,由左手定則可知,受安培力向左,則安培力對(duì)做負(fù)功,PQ受
到向右的安培力,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;隨著導(dǎo)體棒A/N速度的增加,感應(yīng)電流變大,則安培力變
大,MN的加速度減小,當(dāng)滿足F=2/""g+/安,即尸安時(shí)加速度為零,速度最大,以后將做勻
速運(yùn)動(dòng);此時(shí)PQ所受的安培力也為尸安寸m,則PQ始終保持靜止,安培力對(duì)PQ不做功,
選項(xiàng)C、D正確。故選CD。
答案|CD
8.(2020湖北荊門調(diào)考)如圖所示,光滑斜面PMNQ的傾角為9=30°,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線
框abed,其中ab邊長Li=0.5m,bc邊長為乙2,線框質(zhì)量加=1kg、電阻R=0.4Q,有界勻強(qiáng)磁場
的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=2T,方向垂直于斜面向上,6/為磁場的邊界,且ef//MN.導(dǎo)體框在沿斜面
向上且與斜面平行的恒力F-10N作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),其ab邊始終
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