高中鲁科版物理新选修32 第一章 电磁感应 章节练习精选学习文档.docx
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高中鲁科版物理新选修32第一章电磁感应章节练习精选学习文档
高中鲁科版物理新选修3-2第一章电磁感应章节练习
语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。
现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。
结果教师费劲,学生头疼。
分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。
造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。
常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。
久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。
一、单选题
我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。
为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?
吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:
“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!
”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。
特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:
提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。
知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。
根本原因还是无“米”下“锅”。
于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。
所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。
要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。
1.如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点,下列物理量随时间变化的图像可能正确的是( )
“师”之概念,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰:
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称,隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》,有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制,老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”,其只是“老”和“师”的复合构词,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称,虽能从其身上学以“道”,但其不一定是知识的传播者。
今天看来,“教师”的必要条件不光是拥有知识,更重于传播知识。
A.
回路的感应电动势随时间变化关系
B.
感应电流随时间变化关系
C.
金属棒所受安倍力大小随时间变化关系
D.
电流产生的热功率随时间变化关系
“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。
只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。
《孟子》中的“先生何为出此言也?
”;《论语》中的“有酒食,先生馔”;《国策》中的“先生坐,何至于此?
”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。
其实《国策》中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。
可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。
看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。
称“老师”为“先生”的记载,首见于《礼记?
曲礼》,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。
2.如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动,稳定时速度为2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由静止开始向右运动,稳定时速度为3v(除R外,其余电阻不计,导轨光滑),在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2,则()
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:
“师者教人以不及,故谓师为师资也”。
这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云:
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
A. a1=
a2
B. a1=
a2
C. a1=
a2
D. a1=
a2
3.欧姆最早是用小磁针测量电流的,他的具体做法是将一个小磁针处于水平静止状态,在其上方平行于小磁针放置一通电长直导线,已知导线外某磁感应强度与电流成正比,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转,通过小磁针偏转的角度可测量导线中电流.小磁针转动平面的俯视图如图所示.关于这种测量电流的方法,下列叙述正确的是( )
A. 导线中电流的大小与小磁针转过的角度成正比
B. 通电后小磁针静止时N极所指的方向是电流产生磁场的方向
C. 若将导线垂直于小磁针放置,则不能完成测量
D. 这种方法只能测量电流的大小,不能测量电流的方向
4.下列设备中,利用电磁感应原理工作的是( )
A. 电动机
B. 白炽灯泡
C. 发电机
D. 电风扇
5.下列现象中属于电磁感应现象的是( )
A. 磁场对电流产生力的作用
B. 变化的磁场使闭合电路中产生电流
C. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D. 电流周围产生磁场
6.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是( )
A. 开关位置错误
B. 电流表的正、负极接反
C. 线圈B的接头3、4接反
D. 蓄电池的正、负极接反
7.如图所示,线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( )
A. 进入匀强磁场区域的过程中,ABCD中有感应电流
B. 在匀强磁场中加速运动时,ABCD中有感应电流
C. 在匀强磁场中匀速运动时,ABCD中有感应电流
D. 离开匀强磁场区域的过程中,ABCD中没有感应电流
8.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
9.探究电磁感应现象应选用如图________(选填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验.在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关.
10.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为________.若使框架绕OO′转过60°角,则穿过框架平面的磁通量为________.
11.如图所示,线圈ABCO面积为0.4m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向为x轴正方向.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变________Wb.
12.发现电流磁效应的科学家是________;提出磁场对运动电荷有力的作用的科学家是________;发现电磁感应现象的科学家是________.
三、综合题
13.如图所示,矩形线圈的面积为0.2m2,放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,线圈的一边ab与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角.求:
(1)穿过线圈的磁通量是多大?
(2)当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?
四、实验探究题
14.在探究磁场产生电流的条件,做了右图所示实验,在表格中填写观察到现象。
(1)接通开关瞬间,电流表的指针________(填偏转或不偏转)
(2)接通开关,移动变阻器滑片,电流表的指针________(填偏转或不偏转)
(3)接通开关,变阻器滑片不移动,电流表的指针________(填偏转或不偏转)
(4)断开开关瞬间,电流表的指针________(填偏转或不偏转)
15.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.
(1)用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好;
(2)将线圈A插入线圈B中,合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是 ;
A. 插入铁芯F
B. 拔出线圈A
C. 使变阻器阻值R变小
D. 断开开关S
(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度________(填写“大”或“小”),原因是线圈中的________(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大.
五、解答题
16.如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,请用实线连接一个能产生感应电流的原线圈回路和副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式.
六、计算题
17.边长L=10cm的正方形线框,固定在匀强磁中,磁场的方向与线圈平面的夹角θ=30°,如图,磁感应强度随时间变化规律为B=(2+3t)T,则3s内穿过线圈的磁通量的变化量△Φ为多少?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解:
设“∠”型导轨的顶角为θ,电阻率为ρ.
A、感应电动势E=BLv=Bvttanθ•v=Bv2tanθ•t,则知E∝t,图像应是过原点的直线.故A错误.
B、感应电流I=
,R=(vt+vt•tanθ+
)
得I=
,式中各量恒定,则感应电流不变.故B错误.
C、根据F=BIL可知,F=BIvt•tanθ,可见F∝t,图像应是过原点的直线.故C错误.
D、由上可知,R∝t,I恒定,则受外力的功率P=I2R∝t,故D正确.
故选D
【分析】根据感应电动势、欧姆定律、功率、电阻定律等知识得到感应电动势、感应电流等的表达式分析选择.
2.【答案】A
【解析】【分析】第一次用恒定F运动时,当金属棒达到最大速度时,拉力F等于安培力,即
,
所以当速度为v时,物体受到的合力为
故此时的加速度为
第二次用恒定的功率运动时,当金属棒达到最大速度后,牵引力等于安培力,所以
,
当物体的速度为v时,牵引力
所以此时的合力为
,故此时的加速度为
,所以a1=
a2,A正确
【点评】此题属于牛顿运动定律与电磁学的综合题目,关键是根据题中的含义,找出速度最大时安培力和外力的关系,然后列等式求解
3.【答案】C
【解析】【解答】A、磁场偏转取决于地磁场与电流的磁场的合磁场,故并不是导线中电流的大小与小磁针转过的角度成正比;故A错误;B、电后小磁针静止时N极所指的方向是电流产生磁场与地磁场的合磁场的方向;故B错误;
C、若将导线垂直小磁针放置,则由于电流的磁场与电流的磁场重合,小磁针不会偏转,不能完成测量;故C正确;
D、根据小磁针的偏转可明确磁场方向;再根据右手螺旋定则可以明确磁场的方向,故可以测量电流的方向;故D错误;
故选:
C.
【分析】通电导线周围存在磁场,根据右手螺旋定则可确定磁场的方向,其大小与远近距离有关,越近则磁场越强.并与地磁场相互叠加而成合磁场,从而导致小磁针转动.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故A错误;
B、白炽灯泡是利用了灯丝通电后发热原理制成的,故利用了电流的热效应原理制成的;故B错误;
C、发电机的前提是线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故C正确;
D、电风扇利用的是电动机原理,不是电磁感应现象原理;故D错误;
故选:
C.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:
电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动,或者穿过闭合线圈的磁通量变化,则回路中即可产生感应电流,故B正确,ACD错误;
故选:
B.
【分析】解答本题应掌握:
电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化,从而产生感应电动势,形成感应电流的现象.
6.【答案】A
【解析】【解答】图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断,而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化,而产生感应电流的情况,但图中开关的接法达不到目的,A符合题意;根据感应电流的产生条件,电流表或蓄电池或线圈B的接线反正,不影响感应电流的产生,B、C、D不符合题意。
故答案为:
A。
【分析】图中所示装置为探究感应电流产生的装置,而产生感应电流的条件是线圈中存在变化的磁场,只有线圈中存在变化的磁场时,闭合回路中才会有感应电流产生。
7.【答案】A
【解析】【分析】进入匀强磁场区域的过程中,穿过ABCD的磁通量增加,ABCD中有感应电流产生.故A正确.C在匀强磁场中运动时,穿过ABCD的磁通量保持不变,ABCD中没有感应电流产生.故BC错误.离开匀强磁场区域的过程中,穿过ABCD的磁通量减小,ABCD中有感应电流产生.故D错误。
【点评】判断电路中有关感应电流产生关键抓住感应电流产生的条件:
一是电路要闭合;二是穿过电路的磁通量要变化。
8.【答案】B
【解析】【解答】A是用来探究影响安培力的大小因素的实验,A不符合题意;
B是研究电磁感应现象的实验,导体棒在磁场中做切割磁感线运动时观察电流表是否会产生感应电流,B符合题意;
C是用来探究安培力与电流、磁感应强度的大小关系的实验,C不符合题意;
D是奥斯特实验,证明通电导线周围存在磁场,D不符合题意。
故答案为:
B。
【分析】电磁感应现象指的是“磁生电”现象,本题考查电磁感应相关的实验,实验中的原理简单,难度不大。
二、填空题
9.【答案】甲;导体切割磁感应线的运动
【解析】【解答】解:
甲图中,若连接电路后,在外力作用下,使导体左右运动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这就是电磁感应现象;
在这个现象中感应电流的方向与导体切割磁感应线的运动的方向和磁感应线方向有关;
故答案为:
甲;导体切割磁感应线的运动.
【分析】闭合电路中一部分导体磁场中做切割磁感应线运动,此时电路中会产生感应电流,该现象称为电磁感应现象,此时所产生电流为感应电流,且感应电流的方向与磁感应线方向,及导体运动的方向有关.
10.【答案】BS;BS
【解析】【解答】线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.故图示位置的磁通量为:
Φ=BS;
使框架绕OO′转过60°角,则在磁场方向的投影面积为S,则磁通量为BS;
故答案为:
BS,BS,
【分析】图示时刻,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.当它绕轴转过θ角时,线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ,磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积.线圈从图示转过90°时,磁通量为零.
11.【答案】3.46×10﹣2
【解析】【解答】由题图示实线位置中,线圈平面跟磁场方向平行,通过线圈的磁通量Φ1=0.
在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,磁通量为:
Φ2=BSsin60°=0.1×0.4×Wb=3.46×10﹣2Wb
则通过线圈的磁通量改变量为:
△Φ=Φ2﹣Φ1=3.46×10﹣2Wb
故答案为:
3.46×10﹣2
【分析】匀强磁场中,当线圈平面跟磁场方向相互平行时,通过线圈的磁通量Φ=0,根据此公式求解磁通量.当线圈平面与磁场不垂直时,可根据公式Φ=BScosα,α是线圈平面与磁场方向的夹角,进行计算.
12.【答案】奥斯特;洛仑兹;法拉第
【解析】【解答】奥斯特发现了电流的磁效应,从此拉力人类研究电磁关系的序幕;
洛仑兹最早提出磁场对运动电荷有力的作用;
法拉第发现了电磁感应现象,为人类对电能的利用提供了理论基础;
故答案为:
奥斯特;洛仑兹法拉第
【分析】本题根据人类对电磁学的研究中奥斯特、洛仑兹及法拉第的物理学成就进行解答
三、综合题
13.【答案】
(1)穿过线框的磁通量为:
Φ=BSsin30°=0.1×0.2×=0.01Wb
(2)若逆时针方向转过60°时的磁通量,Φ′=BS=0.02Wb;
那么△Φ=Φ′﹣Φ=0.01Wb;
若顺时针方向转过60°时的磁通量,Φ′=﹣BSsin30°=﹣0.01Wb;
那么△Φ=Φ′﹣Φ=0.02Wb
【解析】【解答】
(1)穿过线框的磁通量为:
Φ=BSsin30°=0.1×0.2×=0.01Wb;
(2)若逆时针方向转过60°时的磁通量,Φ′=BS=0.02Wb;
那么△Φ=Φ′﹣Φ=0.01Wb;
若顺时针方向转过60°时的磁通量,Φ′=﹣BSsin30°=﹣0.01Wb;
那么△Φ=Φ′﹣Φ=0.02Wb;
答:
(1)穿过线圈的磁通量是0.01Wb;
(2)当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了0.01Wb或0.02Wb.
【分析】由磁通量的定义Φ=BSsin30°进行分析求解磁通量;由△Φ=Φ2﹣Φ1求解磁通量的变化.
四、实验探究题
14.【答案】
(1)偏转
(2)偏转
(3)不偏转
(4)偏转
【解析】【解答】
(1)接通开关瞬间,穿过副线圈磁通量增加,产生感应电流,则电流表指针偏转;
(2)接通开关,移动变阻器滑片,原线圈中电流变化,则穿过副线圈的磁通量变化,产生感应电流,电流表指针偏转;(3)接通开关,变阻器滑片不移动,原线圈中的电流不变,穿过副线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转;(4)断开开关瞬间,穿过副线圈磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转。
【分析】产生感应电流的条件有两个:
(1)闭合电路;
(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
15.【答案】
(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与线圈B串联成另一个回路,电路图如图所示.
(2)A,C
(3)大;磁通量变化率
【解析】【解答】解:
(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与线圈B串联成另一个回路,电路图如图所示.
(2.)1)A、插入铁芯F时,穿过线圈L2的磁通量变大,感应电流磁场与原磁场方向相反,故A正确;
B、拔出线圈L1,穿过线圈L2的磁通量变小,感应电流磁场方向与原磁场方向相同,故B错误;
C、使变阻器阻值R变小,原电流变大,原磁场增强,穿过线圈L2的磁通量变大,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,故C正确;
D、断开开关,穿过线圈L2的磁通量减小,感应电流磁场方向与原磁场方向相同,故D错误;
故选AC.(3)第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,线圈L1的电流变化快,电流产生的磁场变化快,穿过线圈L2的磁通量变化快,感应电动势大,感应电流大,电流计的指针摆动的幅度大;第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,线圈L1的电流变化慢,穿过线圈L2的磁通量变化慢,感应电动势小,感应电流小,电流计的指针摆动的幅度小;
故答案为:
(1)电路图如上图所示;
(2)AC;(3)大;磁通量变化率.
【分析】
(1)注意该实验中有两个回路,一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路,二是电流计与大螺线管串联成的回路,据此可正确解答.
(2)由楞次定律可知,感应电流磁场总是阻碍原磁通量的变化,当原磁通量变大时,感应电流磁场与原磁场方向相反.(3)由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,电路中的感应电流越大.
五、解答题
16.【答案】解:
用实线连接一个能产生感应电流的原线圈回路和副线圈回路,如下图所示:
在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
⑴合上(或断开)开关瞬间;
⑵将原线圈插入副线圈或从副线圈中取出;
⑶将原线圈放到副线圈中,移动滑动变阻器的滑动片.
【解析】【分析】研究电磁感应现象实验时,通过理论分析与多种因素有关,因此通过控制变量的思想来研究问题,从而带来方便.
六、计算题
17.【答案】解:
磁通Φ=BSsin30°;
磁感应强度随时间的变化规律为:
B=2+3t(T),则在3s内:
△B=3×3=9T
故在3s内穿过线圈的磁通量变化量:
△Φ=△B•Ssin30°=9T×(0.1m)2×=0.045Wb
答:
在3s内穿过线圈的磁通量变化量为0.045Wb.
【解析】【解答】磁通Φ=BSsin30°;
磁感应强度随时间的变化规律为:
B=2+3t(T),则在3s内:
△B=3×3=9T
故在3s内穿过线圈的磁通量变化量:
△Φ=△B•Ssin30°=9T×(0.1m)2×=0.045Wb
答:
在3s内穿过线圈的磁通量变化量为0.045Wb.
【分析】磁通量Φ=BSsinθ(θ为磁感线与线圈平面的夹角),根据Φ=△B•Ssinθ求解磁通量的变化量.
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