高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁感应现象的两类情况课后作业题
展开一、选择题(每小题6分,共54分)
1.如图所示,直导线中通以电流I,矩形线圈与通电直导线共面,下列情况中能产生感应电流的是 ( )
A.电流I增大时 B.线圈向右平动
C.线圈向下平动 D.线圈绕ab边转动
2.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部) ( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
【解析】根据楞次定律可判出线圈中感应电流方向与图中箭头方向相同,由感应电流效果阻碍相对运动可判出磁铁与线圈相互排斥,故B选项正确.
【答案】B
3.如图所示,在直导线下方有一矩形线框,当直导线中通有方向如图所示且均匀增大的电流时,线框将 ( )
A.有顺时针方向的电流 B.有逆时针方向的电流
C.靠近直导线 D.远离直导线
【解析】根据楞次定律可知,线框将远离直导线,并有逆时针方向的电流.
【答案】B、D
4.如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动.今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )
A.G中电流向上,强度逐渐增强
B.G中电流向下,强度逐渐增强
C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零
D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零
5.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是 ( )
A.金属环在下落过程中的机械能守恒
B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减小量
C.金属环的机械能先减小后增大
D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
6.如图甲所示,两个闭合圆形线圈a、b的圆心重合.放在一水平面内,线圈b中通以如图乙所示的电流.设t=0时b中的电流沿逆时针方向(如图甲中箭头所示),则线圈a在时间内 ( )
A.一直有顺时针方向的电流
B.一直有逆时针方向的电流
C.先有逆时针方向的电流,后有顺时针方向的电流
D.先有顺时针方向的电流,后有逆时针方向的电流
【解析】分两段时间根据楞次定律判断,结论都是逆时针方向,所以选项B正确.
【答案】B
7.如图所示装置中,闭合铜环A静止悬挂在通电螺线管的M端,螺线管的轴线垂直于环面并正对环心.要使铜环向螺线管靠近,下列各操作中可以实现的是 ( )
A.开关S由断开到接通的瞬间
B.开关S由接通到断开的瞬间
C.将滑片P向C滑动的过程中
D.将滑片P向D滑动的过程中
【解析】只有电路中电流减小时,由楞次定律可判断铜环A向右运动,故B、C正确.
【答案】B、C
8. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )
A.a→G→b
B.先a→G→b,后b→G→a
C.b→G→a
D.先b→G→a,后a→G→b
同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a→G→b.
【答案】D
9.如图所示,在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.4个相同的闭合圆形线圈在4个象限中完全对称放置,两条长直导线中电流大小与变化情况相同,电流方向如图所示.当两条导线中的电流都开始增大时,4个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是 ( )
A.线圈a中无感应电流
B.线圈b中无感应电流
C.线圈c中有顺时针方向的感应电流
D.线圈d中有逆时针方向的感应电流
二、非选择题(共46分)
10.(8分)边长为10 cm的正方形矩形线圈固定在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面的夹角θ=30°,如图所示,磁感应强度随时间的变化规律为:B=2+3t(T),则在第1 s内穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ为______Wb.
11.(8分)如图所示,金属圆盘可绕O轴转动,电阻R用电刷接于圆盘中心和边缘之间.当圆盘做顺时针方向的转动时(从上向下看),通过R的电流方向是________________________________________________________________________.
12.(14分)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示.
(1)在图乙中用笔画线代替导线连接演示电磁感应现象的实验电路.
(2)说明有哪些方法可以使电流计指针都会发生偏转.
13. (16分)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沿垂直于磁感线的方向匀速通过磁场,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,判断出感应电流的方向.
【解析】线框穿过磁场的过程可分为3个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).
(1)①线框进入磁场阶段:t为0→时,线框进入磁场中的面积线性增加,S=lvt,最
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