高中物理第四章第三节楞次定律学案新人教版选修.docx
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高中物理第四章第三节楞次定律学案新人教版选修
第三节楞次定律
(1)
【学习目标】
1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
【新知预习】
1.感应电流产生的条件是。
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向?
在图1中画出螺线管内部的磁感线,图2中画出电流的方向。
3.实验准备:
(1)所需仪器:
灵敏电流计、螺线管、条形磁铁、导线。
(2)弄清电流方向与电流表指针偏转方向的关系。
电路如图3所示。
结论:
当电流由“正接线柱”流入时,指针向偏转;
当电流由“负接线柱”流入时,指针向偏转。
【导析探究】感应电流的方向
结论:
(1)当引起感应电流的磁通量(原磁通量)时,感应电流的磁场与原磁场方向。
(2)当引起感应电流的磁通量(原磁通量)时,感应电流的磁场与原磁场方向。
楞次定律的内容:
。
例1.如图,软铁环上绕有M、N两个线圈,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?
例2.如图,在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。
线圈在导线的右侧向左平移时,请判断:
线圈中产生的感应电流的方向?
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
小结:
用楞次定律判断感应电流方向的解题步骤:
说明:
对于导体切割磁感线时产生的感应电流的方向还可以用右手定则来判断:
即。
【当堂检测】
1.下列关于楞次定律的说法正确的是( )
A.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量
C.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
D.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2.如图,闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,应用楞次定律判定感应电流方向。
3.判断将条形磁铁靠近圆环时,圆环中感应电流的方向?
(从左向右看)
4.如图所示,已知线圈中的感应电流的方向,线圈中的磁通量如何变化?
试判断条形磁铁是向上运动,还是向下运动?
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.将一小球竖直向上抛出,取向上为正方向.设小球在抛出点的重力势能为零,小球所受空气阻力大小恒定.则上升过程中,小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与小球离抛出点高度h的关系错误的是()
A.
B.
C.
D.
2.如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈的面积为
,电阻为r=1Ω,在线圈中存在面积
的垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.有一个R=2Ω的电阻,将其两端a、b分别与圆形线圈两端相连接,b端接地,则下列说法正确的是()
甲
乙
A.圆形线圈中产生的感应电动势E=6V
B.在0~4s时间内通过电阻R的电荷量q=8C
C.a端的电势
D.在0~4s时间内电阻R上产生的焦耳热Q=18J
3.2017年11月17日,“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范,颁奖典礼上,习总书记为他“让座”的场景感人肺腑,下列有关核反应说法错误的是()
A.目前核潜艇是利用重核裂变提供动力
B.重核裂变反应前后一定有质量亏损
C.
,式中
D.铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小
4.如图所示,让一束光AO沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直边上,在这个玻璃与空气的界面上会发生反射和折射。
逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化。
下列说法正确的是
A.反射角增大,折射角减小
B.OC光线越来越弱,最终消失
C.OB光线越来越弱,但不会消失
D.反射光线和折射光线始终保持垂直
5.在如图所示的电路中,变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比为1︰2,三个定值电阻的阻值相同,电压表为理想电表。
现在a、b端输入正弦交流电,电键S断开时,电压表的示数为U1,电键S闭合后,电压表的示数为U2,则
的值为
A.
B.
C.
D.
6.用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J,已知普朗克常量为6.63×10-34J.s,真空中的光速为3×108m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率()
A.1×1014Hz
B.8×1015Hz
C..2×1015Hz
D.8×1014Hz
二、多项选择题
7.下列说法正确的是_________。
A.泊松亮斑是光的衍射现象
B.彩虹现象与光的全反射有关
C.全息照相利用了激光的干涉原理
D.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
E.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的
8.下列说法中正确的是______
A.人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,这样做是为了减小合外力对人的冲量
B.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,得到了质子
C.天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构
D.比结合能越大,原子核越稳定
9.如图所示,真空中有一边长为a的等边三角形ABC,P点是三角形的中心,A点固定一电荷量为q的负点电荷,B点固定一电荷量为2q的正点电荷。
静电力常量为k。
以下说法正确的是
A.C点的电场强度大小为
B.C点的电势低于P点的电势
C.某一负试探电荷在C点的电势能小于在P点的电势能
D.某一正试探电荷从C点沿CP连线的方向移动到P点的过程中,静电力做正功
10.如图所示,光滑导轨OMN固定,其中MN是半径为L的四分之一圆弧,O为圆心.OM、ON的电阻均为R,OA是可绕O转动的金属杆,A端位于MN上,OA与轨道接触良好,空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,MN、OA的电阻不计.则在OA杆由OM位置以恒定的角速度ω顺时针转到ON位置的过程中()
A.OM中电流方向为O流向M
B.流过OM的电荷量为
C.要维持OA以角速度ω匀速转动,外力的功率应为
D.若OA转动的角速度变为原来的2倍,则流过OM的电荷量也变为原来的2倍
三、实验题
11.如图所示,xOy平面内y轴和垂直于x轴的虚线MN间存在着沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以大小为v0的速度沿x轴正方向射出,从线上的M(2l,l)点进人虚线右侧,粒子运动一段时间后进入一个磁感应强度大小为B、方向与xOy平面垂直的圆形匀强磁场区域(图中未画出),最后又从虚线上的N点沿x轴负方向射出磁场。
不计粒子重力。
求
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)粒子在匀强磁场中的转动半径;
(3)圆形磁场的最小面积。
(可用三角函数表示)
12.有A、B两个小球,在不同高度上做自由落体运动,A球下落1s后,B球开始下落,两球同时落到地面.已知B球离地面高度为20m,问A球从多高处下落?
(g取10m/s2)
四、解答题
13.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t1=0时刻的波形图,虚线为t2=0.5s时刻的波形,2T>(t2-t1)>T。
(1)若波沿x轴正向传播,从t1=0时刻开始,x=5m处的质点最少要经过多长时间到达平衡位置?
(2)若波速为v=26m/s,求t2=0.5s时刻,x=8m处的质点的振动方向。
14.如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时,被封闭的气柱长L=25cm,两边水银柱高度差h=5cm,大气压强p0=75cmHg。
①为使左端水银面下降h1=5cm,封闭气体温度应变为多少;
②封闭气体的温度保持①问中的值不变,为使两液面相平,需从底端放出的水银柱长度为多少。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
D
B
D
D
二、多项选择题
7.ACE
8.BD
9.AB
10.BC
三、实验题
11.
(1)
(2)
(3)
12.45m
四、解答题
13.
(1)
s
(2)沿y轴正向运动
14.①384K②9cm
高考理综物理模拟试卷
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一、单项选择题
1.如图所示电路中,定值电阻R1=4Ω,R2=2Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,输入的电流I1=1A,I2=2A.检测时发现a点电势为0,b点电势为4V,则下列说法正确的是()
A.流过电流表的电流为1A,方向向右
B.滑动变阻器的滑片置于中间位置时,图示部分的等效电阻为
C.向左移动滑动变阻器的滑片时接入电路中的电阻变小
D.改变滑动变阻器的滑片的位置,不影响通过电阻
的电流
2.在匀强磁场中,一矩形金属框(电阻不计)绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,将此金属框产生的交流电输入图丙中理想变压器的原线圈上,变压器的原、副线圈匝数比为2︰1,则
A.通过电阻R的电流方向每秒改变50次
B.t=0.015s时金属框位于中性面处
C.t=0.01s时电压表示数为零
D.通过金属框的最大磁通量为
Wb
3.厦门地铁1号线被称作“最美海景地铁”,列车跨海飞驰,乘客在车厢内可观赏窗外美丽的海景。
设列车从高崎站至集美学村站做直线运动,运动的v−t图像如图所示,总位移为s,总时间为
,最大速度为
,加速过程与减速过程的加速度大小相等,则下列说法正确的是
A.加速运动时间大于减速运动时间
B.从高崎站至集美学村站的平均速度为
C.匀速运动时间为
D.加速运动时间为
4.在推导“匀变速直线运动位移的公式”时,把整个运动过程划分为很多小段,每一小段近似为匀速直线运动,然后把各小段位移相加代表整个过程的位移,物理学中把这种方法称为“微元法”.下面几个实例中应用到这一思想方法的是()
A.在计算物体间的万有引力时,若物体的尺寸相对较小,可将物体看做质点
B.在探究弹性势能的表达式过程中,把拉伸弹簧的过程分成很多小段,在每小段内认为弹簧的弹力是恒力,然后把每小段做功的代数和相加
C.探究牛顿第二定律的过程中,控制物体的质量不变,研究物体的加速度与力的关系
D.求两个力的合力时,如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,这个力就是那两个力的合力
5.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()
A.
mgRB.
mgRC.
mgRD.
mgR
6.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()
A.电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B.电饭煲消耗的电功率为1555W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W
C.1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103J
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
二、多项选择题
7.将一个电荷量为10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J.从C点移到D点,电场力做功7×10-6J,若已知B点比C点电势高3V,则UDA=______.
8.汽车运载一箱重2t的机器设备在水平道路上沿直线前进,设备放在水平的车箱底板上,设备箱与汽车车厢间保持相对静止。
当汽车匀速前进,v=5m/s时,设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N;当汽车匀加速前进,加速度大小为a=0.5m/s2时,设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N。
9.一轻杆下端固定一质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力),如图所示.当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动.若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是
A.小球能做完整的圆周运动,经过最低点的最小速度为
B.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大
C.小球在最低点对轻杆的作用力一直增大
D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t与(t+0.2s)两个时刻,x轴上(-3m,3m)区间的波形完全相同,如图所示.并且图中M、N两质点在t秒时位移均为
,下列说法中正确的是____________
A.该波的最小波速为20m/s
B.(t+0.1s)时刻,x=2m处的质点位移必为a
C.从t时刻起,x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置
D.从t时刻起,在质点M第一次到达平衡位置时,质点N恰好到达波峰
E.该列波在传播过程中遇到宽度为1m的狭缝时会发生明显的衍射现象
三、实验题
11.一小球在某未知星球上作平抛运动,现对小球在有坐标纸的背最屏前采用频闪数码照相机连续拍摄,然后对照片进行合成,如图所示。
A、B、C为连续三次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图所示,已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm(不计空气阻力),则由以上及图信息可推知:
(1)小球平抛的初速度大小是_______m/s;
(2)该星球表面的重力加速度为_______m/s²;
(3)若取A为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立直角坐标系,则小球做平抛运动的初位置坐标为:
x=_____cm;y=______cm。
12.
(1)如图1所示为示波器的面板,将衰减旋钮旋至“
”时,在屏上显示出一个完整的波形。
但波形亮度低。
若要增大波形的亮度,应调节_______旋钮;若要使波形在竖直方向的幅度增大,应调节_______旋钮(填图中旋钮旁标注的数字)。
(2)利用如图2所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。
①除了图中所给的器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是____________。
A.秒表
B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计
D.刻度尺
②甲同学实验时这样平衡摩擦力。
按图装置把实验器材安装好,先不挂重物,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。
用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做_______运动。
③甲同学利用v-t图像求出每条纸带对应的加速度。
他在处理其中一条纸带时,求出每个计数点对应的速度,并将各点的速度都标在了如图3所示的坐标系中。
请在坐标系中作出小车运动的v-t图像,并利用图像求出小车此次运动的加速度a=__________m/s2。
④乙同学在验证小车加速度a与所受拉力F的关系时,根据实验数据作出的a-F图像如图4所示。
发现图线不过原点,原因可能是_________。
A.木板一端垫得过高
B.木板一端垫得过低
C.盘和砝码的总质量太大了
D.盘和砝码的总质量太小了
⑤丙同学作出的a-F图像如图5所示。
发现图线有一段是曲线,他认为这是系统误差造成的。
他将实验方法做了如下改进:
他先将一些砝码放在小车上;之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘上;重复多次实验,直到将砝码全部移到盘中;根据测得的数据,绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线,得到的是一条过原点的直线。
已知盘和所有砝码的总质量为m,小车的质量为M。
请你分析说明图线为直线的原因,并说明图线斜率的物理意义。
四、解答题
13.真空中有一折射率
的直角棱镜ABC,横截面如图所示,∠C=30°,AB的长度为d,过C垂直于BC放一光屏P。
一束单色光从AB边的中点D射入棱镜,入射方向与AB界面间的夹角为30˚,光经AB、AC界面折射后射到光屏上的M点(图中未画出),求:
(1)M、C间的距离;
(2)已知真空中的光速为c,求单色光从D点传到M点的时间。
14.底面积为4S的圆柱形烧杯装有深度为H的某种液体,液体密度为ρ,将一横截面积为S、长度为2H的玻璃管竖直向下插入液体中直到玻璃管底部与烧杯底部接触,如图1所示。
现用厚度不计气密性良好的塞子堵住玻璃管上端如图2所示。
再将玻璃管缓慢竖直上移,直至玻璃管下端即将离开液面如图3所示。
已知大气压强p0=kρgH,k为常数,g为重力加速度,环境温度保持不变,求图3中液面下降的高度Δh及玻璃管内液柱的高度h′。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
C
B
C
C
二、多项选择题
7.2V
8.01×103
9.ABC
10.ACE
三、实验题
11.
(1)1.6m/s;
(2)8m/s2;(3)1.6
m/s;(4)x=-16cm;y=-4cm.
12.
(1)1,8
(2)①BD②匀速直线③作图略0.95-1.05④A⑤根据牛顿第二定律,可得
,其中M+m为定值,所以a-F图像为过原点的直线,斜率为
四、解答题
13.
(1)
(2)
14.
,
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