物理选择性必修 第二册2.4 电磁感应的案例分析当堂检测题

这是一份物理选择性必修 第二册2.4 电磁感应的案例分析当堂检测题，共13页。试卷主要包含了如图所示，甲，如图所示，两金属棒ab，如图，A等内容，欢迎下载使用。
【优质】第4节电磁感应的案例分析-1作业练习一．填空题1．在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，应先观察电流从检流计接线柱进入情况与检流计的___________的对应关系，以便确定感应电流方向，进而确定感应电流产生的磁场的方向：下表为某同学记录的实验现象，有一组记录有误，请找出来并加以分析说明：___________。实验序号线圈中磁场方向（俯视）磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入线圈向左2向下拔出线圈向右3向上插入线圈向右4向上拔出线圈向右 2．为判断线圈绕向，可将灵敏电流计与线圈连接，如图所示。已知线圈由端开始绕至端；当电流从电流计左端流入时，指针向左偏转。（1）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为__________（填“顺时针”或“逆时针”）。（2）将磁铁极向下从线圈上方竖直插入时，发现指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为__________（填“顺时针”或“逆时针”）。3．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键闭合前小螺线管已插入到大螺线管中。
 (1)将图中所缺的导线补接完整______；(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转；小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速向左移动时，灵敏电流计的指针将向______（“左”或“右”）偏转。4．如图所示，甲．乙都是铝环，甲环是闭合的，乙环是断开的。横梁可以绕中间的支点转动。用磁铁的任一极去靠近铝环，发生的现象是（1）__________，从上往下俯视，横梁逆时针转动；（2）__________，从上往下俯视，横梁顺时针转动；（3）__________，横梁不转动。A．磁铁靠近甲环过程中B．磁铁从甲环移开过程中C．磁铁靠近乙环过程中D．磁铁从乙环移开过程中5．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I的方向为________（选填“顺时针”．“逆时针”．“无感应电流”），线圈所受安培力的合力为F，的方向为______（选填“向左”．“向右”．“F为零”）。6．如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动。我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动。7．如图所示，两金属棒ab．cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________。8．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的磁场边界平行。当边刚进入磁场时，则线框中产生的感应电流的方向为___________选填“顺时针”或“逆吋针”）；线框中产生的感应电流的大小为___________；两点间的电势差大小___________；
 9．如图，A．B两个线圈置于同一水平桌面上，从上往下看，A线圈通有顺时针方向的电流，则B线圈内的磁场方向为向______（选填“上”或“下”）；当A线圈电流增大时，B线圈会产生______（选填“顺”或“逆”）时针方向的感应电流。10．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针______（填向左偏，向右偏，不偏）。11．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”）12．某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
 （1）在甲图中，闭合开关s后，将滑片P向右减速移动的过程中，线圈B中的磁通量______（选填“增大”或“减小”）。（2）在乙图中，将如图所示条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从______（选填“正”或“负”）极接线柱流入电表。（3）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈连接，如图丙所示．已知线圈由端开始绕至端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为_______（填：“顺时针”或“逆时针”）。13．现把电阻与线圈两端相连构成闭合回路，在线圈正上方放一条形磁铁，如图所示，磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电流的方向由___________，线圈与磁铁相互___________（填“吸引”或“排斥”）。 14．判断磁场的方向____________（左手定则，右手定则），判断安培力的方向_____________（左手定则，右手定则）。15．如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以v0=2m/s．与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是____________，环中最多能产生___________J的电能。16．如图所示是探究电磁感应现象的装置。（1）闭合开关。让导体AB沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________（选填“偏转”或“不偏转”）。（2）利用此装置。探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：在上述四次实验中。比较________两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。（3）在探究中还发观，导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与________有关。17．如图所示装置中，绕在铁芯上的两组线圈和，分别和光滑水平导轨相接，导轨上放置金属杆和，只考虑金属棒电阻，其他电阻忽略不计。某同学通过实验研究杆运动对杆的影响。若该同学控制杆向左匀速运动，杆将______；若发现杆向左移动，则杆______。18．在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图所示。它们是：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关；⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。(1)试按实验的要求在实物图上连接完整电路（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，而在开关刚刚闭合时电流表指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将______（选填“左偏”．“右偏”或“不偏”）。
参考答案与试题解析1．【答案】指针偏转方向    第4组记录有误，具体分析见解析    【解析】【来源】上海市静安区新中高级中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1]检流计指针的偏转方向反应了电流流过检流计的方向，所以应先确定二者的对应关系；[2]由楞次定律可知，第2．3组实验中，线圈中的感应电流沿顺时针方向，检流计指针向右偏转；则感应电流沿逆时针方向时，检流计指针应向左偏转。第1组实验中感应电流沿逆时针方向，指针应向左偏转，记录与推断符合；第4组实验中感应电流也是沿逆时针方向，指针也应向左偏转，记录与推断不符，说明该组记录错误。 2．【答案】逆时针    逆时针    【解析】【来源】四川省德阳市什邡中学2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 （1）[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b经G流向a，再由安培定则知线圈绕向为逆时针；（2）[2] 由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上，指针向右偏转则感应电流由b经G流向a，再由安培定则知线圈绕向为逆时针。3．【答案】    左偏    右偏    【解析】【来源】2021届河北省唐山市英才国际学校高三（上）12月月考物理试题 (1)[1]将电源．电键．变阻器．小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示
 (2)[2]闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速从副线圈抽出，磁通量减小，产生的感应电流与原电流的方向相反，所以则灵敏电流计的指针将左偏；[3]小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速向左移动时，电阻减小，则电流增大，穿过副线圈的磁通量增大，则灵敏电流计指针向右偏。4．【答案】B    A    CD    【解析】【来源】重庆市2019-2020学年高二（下）联考物理试题 【分析】【详解】（1）[1]磁铁从甲环移开过程中，发生电磁感应，有感应电流，阻碍相对运动，从上往下俯视，横梁逆时针转动，故选B；（2）[2]磁铁靠近甲环过程中，发生电磁感应，有感应电流，有感应电流，阻碍相对运动，从上往下俯视，横梁顺时针转动，故选A；（3）[3]磁铁相对于乙环运动过程中，由于乙环未闭合，没有感应电流，所以，横梁均不转动，故选CD。5．【答案】顺时针    右    【解析】【来源】上海浦东上中东校2019-2020学年高二下学期中期素质评估物理试题 【分析】【详解】[1]金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况，总磁通量的方向与MN右侧磁场的方向相同，为垂直于纸面向里。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针[2]再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力F向右6．【答案】顺时针    右    【解析】【来源】新疆哈密市哈密石油高级中学2018—2019学年高二下学期期中物理试题 【详解】[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）。[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右运动。7．【答案】  S  由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极【解析】I是S极，理由是：由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，故I为S极.8．【答案】逆时针            【解析】【来源】安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二（下）期中质量检测物理试题 [1]当边刚进入磁场时，线框中磁通量增加，根据楞次定律可知则线框中产生的感应电流的方向为逆时针。[2]边刚进入磁场时，根据动能定理，有根据法拉第电磁感应定律，有根据闭合电路欧姆定律，有联立，可得[3]两点间的电势差大小为9．【答案】    (1). 上    (2). 顺【解析】【分析】根据右手定则判断A中电流产生的磁场方向；根据楞次定律判断B中感应电流的方向；【详解】根据右手定则可知，A中电流形成的磁场方向从上往下看向下，则B线圈内的磁场方向为向上；当A线圈电流增大时，B线圈磁通量向上增加，根据楞次定律可知，B中会产生顺时针方向的感应电流。10．【答案】向左偏    向左偏    【解析】【来源】江苏省沭阳县2019-2020学年高二（下)期中调研测试物理试题 【分析】【详解】[1]因为闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，根据楞次定律可知，副线圈中磁通量变大，若合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，副线圈中磁通量也变大，因此电流计的指针向左偏；[2]若将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电阻变小，副线圈磁通量变大，因此电流计的指针向左偏。11．【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。12．【答案】增大    负    逆时针    【解析】（1）[1]滑片P向右减速移动的过程中，电阻减小，电路中电流增大，线圈A产生的磁场增强，B中的磁通量增大。（2）[2]条形磁铁向下插入线圈，线圈中的磁场方向向上，且磁通量增大，根据楞次定律的“增减反同”，线圈中的感应电流产生的磁场向下，根据安培定则和图中线圈的绕向可知线圈中感应电流从上端流入，下端流出，因此电流从负接线柱流入电表。（3）[3]条形磁铁从图中位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上且减小，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场向上，由安培定则可知，线圈中电流由b流向a，俯视线圈，其绕向为逆时针。13．【答案】b-a    排斥    【解析】【来源】黑龙江省齐齐哈尔市第八中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1]当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a。
[2]根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。14．【答案】右手定则    左手定则    【解析】【来源】湖南省茶陵县第三中学2019-2020学年高二（下)开学考试物理试题 【分析】【详解】[1][2]右手定则可以判断磁场的方向，判断安培力的方向需要使用左手定则。15．【答案】    (1). 匀速直线运动；    (2). 0.03；【解析】金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力与运动方向相反，使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动．
由题意知：沿导线方向分速度v1=v0？cos60°=2×=1m/s
根据动能定理解得： 代入数值解得：Q=-0.03J
故环中最多产生0.03J的电能； 16．【答案】不偏转；①和②（或③和④）； ①和④（或②和③）；导体的运动快慢【解析】【详解】(1)导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转。(2)比较实验1和2(或3和4)可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验1和4(或2和3)可知：在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)和磁场方向同时改变，感应电流的方向不变。(3)导体AB水平同左(或向右)缓慢运动时。灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关。17．【答案】静止不动    向右减速或向左加速    【解析】【来源】上海市复旦大学附属中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1] 杆向左匀速运动，产生的是恒定感应电动势，流过是恒定电流，穿过的磁通量不变化，没有感应电动势，cd杆静止不动。[2] 杆向右减速，根据右手定则，知在ab杆上产生减小的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上减弱的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向右的安培力，cd杆向左运动。杆向左加速，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下增大的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向右的安培力，cd杆向左运动。18．【答案】    左偏    【解析】(1)[1]电路连接如下图 (2)[2]若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，在开关刚刚闭合时线圈A中电流增大，线圈A产生的磁场增强，线圈B中的感应使电流表指针右偏；则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，线圈A中的电流减小，线圈A的磁场减弱，则线圈B中的感应电流将反向，电流表指针将左偏。