沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.4 电磁感应的案例分析当堂达标检测题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.4 电磁感应的案例分析当堂达标检测题，共12页。
【精挑】第4节电磁感应的案例分析-1优质练习一．填空题1．把一个用丝线悬排的铝球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铝球的丝线所受的拉力的变化情况：
 （1）当滑动变阻器的滑片向右移动时拉力______；（2）当滑片向左移动时，拉力______；（3）当滑片不动时，拉力______。（均选填“变大”“变小”或“不变”）2．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上．下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。 电磁铁线圈电流的大小．方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e，电子做圆周运动的轨道半径为r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为（k为一定值）。（1）为使电子加速，感生电场的方向应该沿__________ 方向（填“顺时针”或“逆时针”）；（2）为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该_______（填“增大”或“减小”）；（3）电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做的功为___________。   
3．如图，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd，磁场方向竖直向上．如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab和cd相向运动，则B应____． 4．将这只电流表接入图所示电路，在闭合开关S的瞬间，电流表指针向左偏，则电源的________端为正极（选填“A”．“B”）
 5．伸开右手，使拇指与其余四个手指_______，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是______的方向。6．为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为____________（填：“顺时针”或“逆时针”）．（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为____________（填：“顺时针”或“逆时针”）． 7．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，条型磁铁R与线圈共轴。则有以下几种情况：①条型磁铁R静止，当合上开关S的瞬间；②条型磁铁R静止，当断开开关S的瞬间；③在条型磁铁R向左运动，靠近线圈P的过程中；④当条型磁铁R运动至线圈P内部，保持位置不动时；以上四种情况中，可以使线圈P中产生感应电流的是：______（填写各种情况的序号）。8．某同学在探究感应电流产生的条件时，设计了如下实验：如图所示，螺线管．滑动变阻器．光敏电阻（随光照强度增加电阻减小），电源．开关组成一个回路；放在螺线管内，与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下的操作：(1)用笔连线，补充完整实验电路___________。(2)闭合开关瞬间，发现灵敏电流表指针向左偏转。(3)闭合开关，中电流稳定后，将滑动变阻器滑片向右移动，发现灵敏电流表指针向___________偏转（填向“左”，“右”或“不”）(4)开关闭合，中电流稳定后，保持滑动变阻器的阻值不变，用强光照射光敏电阻，发现灵敏电流表指针向___________偏转（填向“左”，“右”或“不”）9．在研究电磁感应现象的实验中，所用器材如图所示：电流表，直流电源，带铁芯的线圈A（其上端有两个接线柱），线圈B（其上下各有一个接线柱），开关，滑动变阻器。（1）按实验的要求在实物图上连线_________（图中已连好一根导线）；（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，发现开关刚刚闭合时电流表指针右偏。则在不改动连接线的情况下，想让电流表指针向左偏，应如何操作？（至少写出两种方法）_________。 10．如图所示线圈A竖直放在绝缘的地面上，并与灵敏电流计G相连。电流计中若通过由到的电流时，指针向右偏转。则条形磁铁从线圈内拔出的过程中，请判断(1)穿过线圈的磁通量将_____（选填“增大”．“减小”．“不变”）(2)灵敏电流计的指针会向_____偏转（选填“左”．“右”）(3)地面对线圈的支持力_____线圈的重力（选填“大于”．“小于”．“等于”）11．1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验装置，成功发现了磁生电现象。开关始终处于闭合状态时，a线圈中_______（填“有”或“无”）感应电流产生，开关闭合或断开瞬间，a线圈中_______（填“有”或“无”）感应电流产生。12．某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。(1)接好电路，合上开关瞬间，电流表指针______（填“偏转”或“不偏转”）；(2)电路稳定后，电流表指针______（填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针______（填“偏转”或“不偏转”）。13．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即∶变化的______．变化的______．运动的______．运动的______．在______中运动的导体。14．如图为法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，产生电磁感应现象的是___________（填“A”或“B”）线圈。当电键闭合瞬间，通过灵敏电流计的电流方向为___________（填“D到C”或“C到D”）。
 15．如图所示，水平放置的长直导体框架宽L=0.5m，电阻R=0.4Ω，匀强磁场垂直框架平面方向向里且磁感应强度B=0.5T，导体棒AB可沿框架无摩擦滑动，当杆AB以速度v=8.0m/s向右运动时，导体棒AB上的感应电动势E=______V，回路中的感应电流I=______A，AB中的电流方向为_______（填“向上”或“向下”），为保证导体棒AB匀速运动的外力大小为________N。16．为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知：当电流从电流计G的左端流入时，指针向左偏转。（1）将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时，发现电流计的指针向左偏转。线圈由a端开始绕至b端，俯视线圈，其绕向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时，发现电流计的指针向右偏转。线圈由a端开始绕至b端，俯视线圈，其绕向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。17．探究感应电流方向的实验中，要用到灵敏电流计，条形磁铁，螺线管，已知若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，则：（1）甲图中螺线管的感应电流的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）（2）乙图中磁铁在螺线管中产生的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）（3）图丙中螺线管中的磁通量正在______（请填“增大”或“减小”）（4）图丁中螺线管的绕向为（从上往下看，按电流流经方向）______（请填“顺时针”或“逆时针”）
 18．如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。（1）将实物电路中所缺的导线补充完整______。（2）线圈L1插入线圈L2后，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转。（选填“向左”“向右”或“不”）
参考答案与试题解析1．【答案】变小    变大    不变    【解析】【来源】新疆喀什地区疏勒县实验学校2020-2021学年高二（下）期末物理试题 （1）[1]铅球相当于口朝下的线圈，当滑动变阻器的滑动头向右移动时，电流增大磁场增强，由楞次定律可知线圈与铅球互相排斥，则拉力变小。（2）[2]理由类似于上面，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，电流减小，由楞次定律可知线圈与铅球互相吸引，则拉力变大。（3）[3]滑动变阻器的滑动端不移动时，电流没有变化，则铅球没有感应电流出现，则拉力不变。 2．【答案】  顺时针  增大  【解析】（1）电子受力方向与电场方向相反，电子逆时针加速，所以感生电场应沿顺时针方向；（2）图示方向的电流产生的磁场方向向上，根据楞次定律，要产生顺时针方向的感生电场，电流应增大；（3）根据法拉第电磁感应定律E=×=k加速一周感生电场对电子所做的功：W=eE=点睛：根据负电荷受力分析与电场方向的关系确定感生电场的方向；根据楞次定律确定电流的变化；根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据W=qU求出感生电场对电子所做的功。 3．【答案】增大【解析】由题意可知，因磁场的大小变化，导致两棒中产生感应电流，在磁场中受到安培力作用，从而相向运动．因此根据楞次定律的“增缩减扩”，可知，两棒相向运动，则使所构成的面积要收缩，那么磁场在增加． 4．【答案】A【解析】【分析】【详解】[1]电流表左偏则说明电流由左端流入，开关闭合说明电流增大，则由楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相反，说明原磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，电流由上端流入；故A端为正极；5．【答案】垂直    感应电流    【解析】【来源】西藏日喀则市南木林高级中学2019-2020学年高二（下)期中物理试题 【分析】【详解】[1][2]右手定则内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。6．【答案】（1）顺时针，（2）逆时针，【解析】（1）由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上，感应电流由a经G流向b，再由安培定则知线圈绕向如图所示，为顺时针．（2）由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上，感应电流由b经G流向a，再由安培定则知线圈绕向为逆时针． 7．【答案】①②③【解析】①条型磁铁R静止，当合上开关S的瞬间，根据右手螺旋定则可知，穿过线圈P的磁通量变化，从而产生感应电流，故①可以使线圈P中产生感应电流；②条型磁铁R静止，当断开开关S的瞬间，根据右手螺旋定则可知，穿过线圈P的磁通量变化，从而产生感应电流，故②可以使线圈P中产生感应电流；③条型磁铁R向左运动，靠近线圈P的过程中，根据磁铁周围磁场的分布，可知穿过线圈P的磁通量变化，从而产生感应电流，故③可以使线圈P中产生感应电流；④条型磁铁R运动至线圈P内部，保持位置不动时，则穿过线圈P的磁通量不变，从而不会产生感应电流，故④不可以使线圈P中产生感应电流；故可以使线圈P中产生感应电流的是为①②③。8．【答案】    右    左    【解析】(1)[1]电路连线如图(3)[2]闭合开关瞬间，灵敏电流表指针向左偏转，说明穿过线圈的磁通量增加时指针向左偏转。则闭合开关，中电流稳定后，将滑动变阻器滑片向右移动，则电阻变大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，则灵敏电流表指针向右偏转；(4)[3]开关闭合，中电流稳定后，保持滑动变阻器的阻值不变，用强光照射光敏电阻，则电阻减小，电流变大，则穿过线圈的磁通量增加，则灵敏电流表指针向左偏转。9．【答案】    电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动，闭合电键后快速将线圈A中的铁芯向上拔出    【解析】(1)[1]将电源．电键．变阻器．原线圈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，再将电流计与副线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示(2)[2] 电键闭合时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针右偏，这说明，穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向右偏，磁通量减小时，电流计指针向左偏；由电路图可知，电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过线圈A的电流变小，电流产生的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，而磁场方向不变，因此电流计指针应向左偏转；同理，闭合电键后，快速将线圈A中的铁芯向上拔出，A周围磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，而磁场方向不变，电流计指针也会向左偏转。10．【答案】减小    左    小于    【解析】【来源】安徽省池州市东至二中2019-2020学年高二（下）6月物理试题 (1) [1]条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线圈的磁通量将减小；(2) [2]条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线圈的磁通量将向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流磁场向下，可知线圈中产生从上到下的电流，则流过灵敏电流计的电流向上，指针会向左偏转；(3)[3]根据“来拒去留”可知，磁铁对线圈有向上的作用力，则地面对线圈的支持力小于线圈的重力。11．【答案】无    有    【解析】【来源】内蒙古赤峰学院附属中学2020-2021学年高二（下）月考物理试题 [1]开关始终处于闭合状态时，b线圈中电流稳定，产生磁场稳定，故a线圈中磁通量不发生变化，a线圈中无感应电流产生；[2]开关闭合或断开瞬间，b线圈中电流变化，产生磁场变化，通过a线圈的磁通量发生变化，a线圈有感应电流产生。12．【答案】偏转    不偏转    偏转    【解析】【来源】黑龙江省安达市第七中学2020-2021学年高二（下）期初测试物理试题 (1)[1]接好电路，合上开关瞬间，穿过大线圈的磁通量增加，电流表指针偏转。(2)[2]电路稳定后，穿过大线圈的磁通量不变，电流表指针不偏转。[3]迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过大线圈的磁通量变化，电流表指针偏转。13．【答案】电流    磁场    恒定电流    磁铁    磁场    【解析】[1][2][3][4][5]法拉第把引起电流的原因概括为五类，包括变化的电流．变化的磁场．运动的恒定电流．运动的磁铁．在磁场中运动的导体。14．【答案】B    D到C    【解析】【来源】上海市杨浦区控江中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1]当电键断开或闭合的瞬间，A线圈中电流变化，引起A线圈周围磁场强弱变化，通过B线圈中的磁通量变化，因此在B线圈中产生电磁感应现象。[2]当电键闭合瞬间，A线圈中电流增强，磁场增强，磁感应强度增大；由安培定则可知电磁铁中磁感应强度的方向是顺时针方向；因此通过B线圈的磁场方向是顺时针方向，且增强，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向是逆时针，感应电流方向从D到C。15．【答案】    ①. 2    ②. 5    ③. 向上    ④. 1.25【解析】【分析】【详解】[1]当杆AB以速度v=8.0m/s向右运动时，导体棒AB上的感应电动势为[2]据闭合电路欧姆定律可得，回路中的感应电流大小为据右手定则可知，AB中的电流方向为向上。[3]为保证导体棒AB匀速运动，外力应与安培力等大．反向，故外力大小为16．【答案】顺时针    逆时针    【解析】【来源】山东省邹城市第一中学2020-2021学年高二（下）4月物理试题 （1）[1]由题可知在线圈L内电流从b流向a，而根据楞次定律（增反减同）知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反（向上），再根据安培定则可知，感应电流方向为逆时针方向（俯视线圈），因此线圈绕向为顺时针方向（俯视线圈）；（2）[2]由题意可知在线圈L内电流从a流向b，而根据楞次定律（增反减同）知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向相同（向。上），再根据安培定则可知，感应电流方向与（1）问相同，而电流的流向与（1）问相反，因此线圈绕向一定与（1）问相反，为逆时针方向（俯视线圈）。17．【答案】向上    向下    减小    顺时针    【解析】【来源】广东省普宁市大长陇中学2020-2021学年高二（下）第一次阶段考试物理试题 (1)[1]依题意，若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，而甲图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向上；(2)[2] 图中电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律则原磁场方向向下；(3)[3]图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向上，原磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量减小；(4)[4]磁铁N极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律，感应磁场向下，而感应电流从正接线柱流入电流计，因此其方向俯视为顺时针方向。18．【答案】    向左    【解析】【来源】四川省成都邛崃市高埂中学2020-2021学年高二（下）开学考试物理试题 (1)[1] 实物电路如下(2)[2] 线圈L1插入线圈L2后，在闭合开关时，线圈磁通量增大，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，通过L1的电流减小，产生磁场减小，穿过线圈磁通量减小，则灵敏电流计的指针向左偏转。