金版学案届高考物理一轮习题第十章电磁反应第1课电磁感应现象楞次定律Word格式文档下载.docx
- 文档编号:16865551
- 上传时间:2022-11-26
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:360.77KB
金版学案届高考物理一轮习题第十章电磁反应第1课电磁感应现象楞次定律Word格式文档下载.docx
《金版学案届高考物理一轮习题第十章电磁反应第1课电磁感应现象楞次定律Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金版学案届高考物理一轮习题第十章电磁反应第1课电磁感应现象楞次定律Word格式文档下载.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(2)在匀强磁场中,磁通量Φ=BS,S是跟磁场方向垂直的面积;
若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角,Ssinθ是有效面积.
2.磁通量的变化.
ΔΦ=Φ2-Φ1,其数值等于初、末态穿过某个平面磁通量的差值,注意磁通量的正负.
3.磁通量变化率.
=
.
注意:
单回路的磁通量变化率等于回路产生的感应电动势,
=E.
1.产生感应电流的条件:
穿过闭合电路的磁通量发生变化.
2.产生感应电动势的条件:
无论电路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就会产生感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
1.右手定则.
伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;
让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.
2.楞次定律:
感应电流产生的磁场,总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合史实的是(AB)
A.焦耳发现了电流热效应的规律
B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
解析:
焦耳发现了电流的热效应规律,并提出焦耳定律,A正确.库仑总结了点电荷间相互作用的规律,提出了库仑定律,B正确.奥斯特发现了电流的磁效应,C错.伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动,D错.
2.如图所示,矩形闭合线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度).当磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是(AC)
A.摩擦力方向一直向左
B.摩擦力方向先向左、后向右
C.感应电流的方向:
顺时针→逆时针→逆时针→顺时针
D.感应电流的方向:
顺时针→逆时针
本题考查电磁感应现象、楞次定律、平衡力的知识.当磁铁匀速向右通过线圈时,线圈中的磁通量先变大后减小,再变大最后变小,从上向下看由楞次定律可以分析得到,感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针,选项C正确,选项D错误;
根据电磁驱动的知识可以知道,磁铁匀速向右运动时,线圈受安培力作用有向右运动的趋势,因为线圈仍静止不动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向始终向左,选项A正确,选项B错误.
3.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是(CD)
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
若保持电键闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以铝环跳起到某一高度后将回落,A、B错,C对;
正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律知,铝环向上跳起,现象不变,D正确.
课时作业
一、单项选择题
1.如图所示,闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是(B)
A.向右进入磁场B.向左移出磁场
C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动
ab边受磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向是由a指向b,由右手定则可知当线圈向左移出磁场时,bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流.当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时,磁通量减小,产生顺时针的感应电流,故B正确.当以ab或cd为轴转动时,在图示位置,导线不切割磁感线,无感应电流产生,故C、D错.
2.如图所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两根平行的金属导轨,而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒,它们同时以相同的速度向右运动时,下列说法中正确的是(C)
A.电压表有读数,电流表有读数
B.电压表无读数,电流表有读数
C.电压表无读数,电流表无读数
D.电压表有读数,电流表无读数
此题考查对电磁感应现象的理解和对电压表、电流表示数的理解.两棒以相同的速度向右运动时,因穿过面abcd的磁通量不变,回路中没有感应电流,电流表和电压表均不会有读数.C项正确.
3.如右图所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.如下图中所给出的是金属框的四个可能达到的位置,则金属框的速度不可能为零的位置是(C)
当线框完全处于磁场中时,线框中无感应电流产生,线框不受力,将做匀速直线运动,其速度不可能为零,故C对.
4.如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是(D)
A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,然后被推开
B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,然后随磁铁运动
C.用磁铁N极接近B环时,B环被排斥,远离磁铁运动
D.用磁铁的任意磁极接近A环时,A环均被排斥
接近A环,A环会后退;
从A环移开,A环会前进,移近或远离B环则无任何现象,因为在磁铁接近或远离A环时,由于A环闭合,环中产生了感应电流,阻碍磁铁和A环间的相对运动;
而B环不闭合,无感应电流产生.
5.现代汽车中有一种先进的制动机构,可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行,而是让车轮仍有一定的滚动.经研究这种方法可以更有效地制动,它有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,线圈中会有电流,这是由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,齿离开线圈时磁场减弱,磁通量变化使线圈中产生了感应电流.将这个电流经放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮被制动抱死.在齿a转过虚线位置的过程中,关于M中感应电流的说法正确的是(D)
A.M中的感应电流方向一直向左
B.M中的感应电流方向一直向右
C.M中先有自右向左、后有自左向右的感应电流
D.M中先有自左向右、后有自右向左的感应电流
由楞次定律知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”.由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强,由安培定则可知M中感应电流的方向为自左向右;
齿离开线圈时磁场减弱,由楞次定律知,M中感应电流方向为自右向左.D项正确.
二、不定项选择题
6.如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是(CD)
根据楞次定律可确定感应电流的方向:
对C选项,当磁铁向下运动时:
(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;
(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;
(3)感应电流产生的磁场方向——向下;
(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.故C项正确.同理分析可知D项正确.
7.如图所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是(BD)
A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C.圆盘在磁场中向右匀速平移
D.匀强磁场均匀增加
圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移,都不会使其磁通量发生变化,故不会有电磁感应现象,A、C错误;
圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加,都会使圆盘中的磁通量发生变化,故有感应电流产生,B、D正确.
8.如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力大小的下列说法中正确的是(A)
A.大于环重力mg,并逐渐减小
B.始终等于环重力mg
C.小于环重力mg,并保持恒定
D.大于环重力mg,并保持恒定
根据楞次定律,感应电流方向是顺时针的,再由左手定则判断,安培力应该竖直向下,环始终处于静止状态,表明线的拉力始终大于环的重力mg.由于磁感应强度均匀减小,根据法拉第电磁感应定律,电动势大小不变,根据闭合电路的欧姆定律,环中电流不变,所以安培力逐渐减小,选项A正确,其余选项均错误.
9.如图所示,通过水平绝缘的传送带输送完全相同的铜线圈,线圈均与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,线圈进入磁场前等距离排列,穿过磁场后根据线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形,判断下列说法正确的是(AD)
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈
D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
由产生电磁感应现象的条件和楞次定律知,A正确,B错误.由各线圈位置关系知,C错误,D正确.
10.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是(BD)
A.感应电流的方向始终是由P→Q
B.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→P
C.PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右
在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断B项对;
再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项对.
三、非选择题
11.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?
请推导出这种情况下B与t的关系式.
要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化.
在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量:
Φ1=B0S=B0l2,
设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为:
Φ2=Bl(l+vt),
由Φ1=Φ2得B=
答案:
B=
12.如图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,求:
(1)在金属环转过30°
角时,穿过环的磁通量;
(2)在金属环转过30°
角的过程中,穿过环的磁通量变化.
(1)转过30°
角的磁通量是:
Φ1=BSsin30°
BS=
Bπr2.
(2)转过30°
角的过程中的磁通量变化:
ΔΦ=Φ1-Φ0=BSsin30°
-0=
Bπr2.
(1)
Bπr2
(2)
Bπr2
13.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场,如图所示,从ab边进入磁场时开始计时.
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.
(1)图象如图所示.
(2)线框进入磁场阶段,有逆时针方向电流;
线框在磁场运动阶段,无感应电流;
线框离开磁场阶段,有顺时针方向电流.
见解析
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金版学案届 高考 物理 一轮 习题 第十 电磁 反应 电磁感应 现象 楞次定律