沪科版 (2019)必修 第三册5.3 电磁感应课后练习题

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【精选】第3节电磁感应-2优质练习一.填空题1．在制造精密电阻时，为了消除在使用过程中由于电流变化而引起的　     　现象，常采用双线绕法，这是由于　                     　． 2．一段长30cm的直导线通有电流2A，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，当直导线与磁场方向平行时，受到的安培力大小是　  　N，当直导线与磁场方向垂直时，受到的安培力大小是　  　N．  3．长为L的水平通电直导线放在倾角为的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I2时导线平衡，那么样I1：I2= _________  。4．在赤道附近的地磁场可看做是由南向北的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10﹣4T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流，电流强度为30A，则地磁场对这根导线的作用力大小为　      　 N，方向　       　 （填“竖直向上”或“竖直向下”）． 5．如图7所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数。再闭合S1时电流表的示数将，弹簧测力计的示数将。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 6．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近N极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向里的电流，则磁铁对桌面的压力　     　（填“变大”“变小”“不变”），磁铁受到的摩擦力方向　               　（填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”）． 7．如图，倾角的光滑斜面上，置一通有电流I，长L．质量为m的导体棒，欲使棒静止在斜面上，则外加的最小的磁感强度_____________，方向是_____________.8．实验室里可以用图甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度．方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度（即正北方向），将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度．若已知地磁场的水平分量Bx，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B，则只需知道　               　，磁感应强度的表达式为B=　       　． 9．将一段长为0.4m的通电导线垂直与磁场的方向放入匀强磁场中，导线中通2A的电流，测得该导线受到的磁场力为0.16N，则该处的磁感应强度为　   　T，如果将该通电导线撤走，则该处的磁感应强度为　    　T． 10．如图为研究磁场对通电导线的作用力的实验，问：（1）若闭合开关，导体棒AB 受到的安培力方向　    　（“向左”或“向右”）（2）如果向右滑动“滑动变阻器”触头，导体棒AB受到安培力方向　    　（“反向”或“不变”），安培力大小　     　（“变大”．“不变”或“变小”）  11．如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转．小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转．请你说出小明推测的依据是：________________________________________________________________________________，你认为磁针的N极会向________(填“纸内”或”纸外”)偏转．12．圆弧中的电流产生的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则图中a．b两点的磁感应强度的大小关系为________，a处磁感应强度的方向为________。13．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A．A与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是　               ．14．如图所示为电流天平, 可以用来测量匀强磁场的磁感应强度, 它的右臂挂着矩形线圈, 匝数为n, 线圈的水平边长为L, 处于匀强磁场内, 磁感应强度B的方向与线圈平面垂直. 当线圈中通过电流I时, 调节砝码使两臂达到平衡. 然后使电流反向, 大小不变. 这时需要在左盘中增加质量为m的砝码, 才能使两臂重新平衡. 导出计算B的表达式B = ________; 若n = 10, L = 10 cm, I = 0.10 A, m = 8.8 g，取g = 10m/s2, 则B = ________.15．在匀强磁场中，有一5cm长的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是2A时，导线受到的安培力是0.1N，那么磁感应强度B=　  　T；现将导线长度增大为原来的4倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=　  　T． 16．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有一个边长为L的正六边形线圈 abcdef，线圈平面垂直于磁场方向，则穿过线圈的磁通量为______；若去掉其中的一条边ab，且通有图示顺时针方向的电流，电流强度大小为，则剩余的五条边所受安培力的大小为________（线圈不发生形变）.17．国际单位制中力学的基本物理量是长度．时间和_____；用国际单位制基本单位表示磁感应强度的单位，1T=_____________。18．一位同学发现了这样一个有趣的现象：在家庭电路中，如图所示，当他把磁铁靠近通电后发白的灯丝时，灯丝发生颤动．产生上述现象的主要原因是：灯丝中通过________（填“交流”或“直流”）电流时，在磁场中会受到磁场对它的________（填“安培力”或“洛伦兹力”）作用，且该力的方向随________方向的改变而改变．
参考答案与试题解析1．【答案】自感；平行导线上电流反向，因而磁场相抵消【解析】【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】两个线圈中的绕向相同，但电流方向相反，利用安培定则可以确定每个线圈形成的电磁铁的磁场方向；由于两个线圈中的电流大小相等，匝数相同，所以每个线圈的磁场强度相同．【解答】解：由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反．两者磁性强度相同，磁场方向相反，相互抵消，所以螺旋管内没有磁场，两股导线中原电流的磁通量相互抵消；故答案为：自感；平行导线上电流反向，因而磁场相抵消．【点评】精密电阻不仅要求其阻值准确，还要求是纯电阻性的元件，即除了电阻性外，不能有电感的成分寄生在里面，所以采用双线绕法并使两根平行导线中的电流方向是相反的，这样就能抵消寄生电感，使它成为“纯”阻性的电阻． 2．【答案】0，0.3【解析】考点： 安培力．分析： 根据题意，结合安培力的公式F=BIL，求出安培力的大小；解答： 解：当导线与磁场平行时，此时受到的安培力为零当垂直时：F=BIL=0.5×2×0.3N=0.3N故答案为：0，0.3点评： 解决本题的关键掌握安培力的公式F=BIL，应用公式时注意公式适用条件：通电导线与磁场垂直，和公式中各个物理量的含义． 3．【答案】1：cos； 【解析】试题分析：若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向．由平衡条件可得：若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上．由平衡条件可得：则考点：安培力；共点力平衡的条件及其应用．点评：学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向． 4．【答案】3×10﹣2N，竖直向下【解析】【考点】安培力．【分析】根据左手定则，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向．根据F=BIL来计算安培力的大小即可．【解答】解：安培力的公式可得：F=BIL=0.50×10﹣4×20×30N=3×10﹣2N；从东向西的电流，由南向北的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向竖直向下；故答案为：3×10﹣2N，竖直向下．　 5．【答案】变大，变大【解析】
试题分析:s1闭合后，电阻R1与R0并联，回路中的电阻减小，电流增大，故电流表的示数增加；C为电磁铁，随电流的增大，电磁铁的磁性增强，故C对              B的吸引力变大，故弹簧测力计的读数增大。考点:电阻的并联．欧姆定律．磁极间的相互作用．影响电磁铁磁性强弱的因素。
 6．【答案】变大；  水平向右【解析】【考点】安培力；摩擦力的判断与计算【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断．【解答】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图；根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方；选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力水平向右．故答案为：变大；  水平向右．【点评】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况． 7．【答案】    垂直于斜面向上    【解析】【来源】上海市华东师大二附中2018-2019学年高二（下)期中物理试题 【详解】[1]当安培力平行于斜面向上时最小，根据平衡条件则有：解得： [2]的方向垂直于斜面向上8．【答案】罗盘上指针的偏转角θ，BXtanθ 【解析】【考点】磁感应强度．【分析】当小磁针的方向发生偏转时，是地球的磁场与条形磁铁的磁场的合成，根据矢量合成的方法计算即可．【解答】解：磁针指向为合磁场方向，知道了地磁场的水平分量Bx，根据矢量合成法则可知只要知道罗盘上指针的偏转角，即可求出罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B．由几何关系可知：，因此有：B=Bxtanθ．故答案为：罗盘上指针的偏转角θ，BXtanθ【点评】该题考查磁场的合成与分解，要知道磁感应强度是矢量，要使用平行四边形定则进行合成与分解．　 9．【答案】0.2，0.2【解析】【考点】磁感应强度；安培力【分析】根据安培力的大小公式求出磁感应强度，磁感应强度的大小与放入磁场中的电流无关，由本身性质决定．【解答】解：根据F=BIL得：B===0.2T．如果将该通电导线撤走，则该处的磁感应强度不变，仍然为0.2T．故答案为：0.2，0.2．【点评】解决本题的关键掌握安培力的大小公式，知道磁感应强度的大小与放入磁场中的电流无关，由本身性质决定． 10．【答案】（1）向左（2）不变，变小 【解析】【考点】安培力．【分析】通电导线在磁场的受力与磁场方向和通电导线电流方向有关，改变其中一个，方向改变，改变两个，方向不变，根据左手定则判断导体棒受力方向，根据F=BIL求的大小【解答】解：利用左手定则可以判断受力方向（1）向左，（2）当滑片滑动时，方向不变，但电流发生改变，故大小发生改变，故答案为：（1）向左（2）不变，变小　 11．【答案】电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场　纸外【解析】【详解】如图所示，奥斯特实验表明，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明了电流周围存在磁场。当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，由于电子发生定向移动而形成电流，又因为电流周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转。由图知，当电流向右时，小磁针的N极向纸内偏转，右图电子定向向右移动，而电流方向与电子定向移动方向相反，所以电流方向向左．因此小磁针受力方向与左图相反，N极将向纸外偏转。12．【答案】小于    垂直纸面向上    【解析】【来源】2019年上海市普通高中学业水平等级性考试（高考)物理试卷 【详解】圆弧中的电流产生的磁感应强度与其半径成反比，可知产生的磁感应强度，而直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，所以a点的磁感应强度为：，通过右手定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向外；b处的磁感应强度为：，通过右手定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向里；所以，a点的磁感应强度垂直纸面向外13．【答案】竖直向下【解析】【考点】左手定则【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向，再根据左手定则判断通电直导线A受到的磁场的作用力的方向．【解答】解：首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向：水平向右．根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向：竖直向下．故答案为：竖直向下．【点评】本题考查安培定则和左手定则综合应用的能力，对于几种定则关键要搞清两点：一是何时用；二是怎样用．  14．【答案】    (1).      (2). 0.44 T【解析】（1）根据平衡条件:
有:
得:.
(2)根据以上公式,代入数据,则有：:综上所述本题答案是：，B= 0.44 T 15．【答案】1，1【解析】考点：安培力.分析:在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．解答:解：根据磁感应强度的定义式有：B=磁场强度只与磁场本身有关，还是1T故答案为：1，1点评:磁感应强度的定义式B=可知，是属于比值定义法．即B与F．I．L均没有关系，它是由磁场的本身决定．　16．【答案】        【解析】【来源】上海市华东师大二附中2018-2019学年高二（下)期中物理试题 【详解】[1]据题可知线圈平面垂直于磁场方向，则穿过线圈的磁通量大小为：[2]正六边形线圈在匀强磁场中受到的安培力的合力为零，则边所受的安培力与其余五条边所受安培力的合力大小相等，方向相反，所以去掉边后，剩余的五条边所受安培力的大小与原来所受的安培力大小相等，即为17．【答案】    (1). 质量    (2). 【解析】国际单位制中，长度．质量．时间三个物理量被选作力学的基本物理量，力学的三个基本单位分别是米．千克．秒；磁感应强度，磁感应强度单位为T，则.18．【答案】交流安培力电流【解析】【详解】当把磁铁靠近通电后发白的灯丝时，灯丝发生颤动．产生上述现象的主要原因是：灯丝中通过交流电流时，在磁场中受到磁场对它的安培力，电流的方向改变，安培力的方向改变．