《云南省2020屆高三物理 《電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律》單元測(cè)試 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《云南省2020屆高三物理 《電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律》單元測(cè)試 新人教版(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、云南省新人教版物理2020屆高三單元測(cè)試26
《電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律》
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
一 、選擇題
1.如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖,豎直放置的線圈固定不動(dòng),將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況,其中表示正確的是( )
【答案】選C、D.
【詳解】先根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留”判斷線圈的N極和S極.A中線圈上端為N極,B中線圈上端為N極,C中線圈上端為S極,D中線圈上端為S極,再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向,A、B錯(cuò)誤,C、D
2、正確.
2.一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)的方向看去,線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為( )
位置Ⅰ 位置Ⅱ
A.逆時(shí)針?lè)较? 逆時(shí)針?lè)较?
B.逆時(shí)針?lè)较? 順時(shí)針?lè)较?
C.順時(shí)針?lè)较? 順時(shí)針?lè)较?
D.順時(shí)針?lè)较? 逆時(shí)針?lè)较?
【答案】選B.
【詳解】線圈第一次經(jīng)過(guò)位置Ⅰ時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量增加,由楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左,根據(jù)安培定則,順著磁場(chǎng)看去,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅱ時(shí),穿過(guò)
3、線圈的磁通量減小,可判斷出感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?,故選項(xiàng)B正確.
3.如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖,若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),則可能是( )
A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間
B.開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間
C.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)
D.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)
【答案】選A、C.
【詳解】M向右運(yùn)動(dòng)是阻礙磁通量的增加,原因是左邊螺線管中電流的磁場(chǎng)增強(qiáng),所以有兩種情況,
一是S閉合,二是滑片P向左滑動(dòng),故A、C對(duì).
4. 如圖所示,絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面),a、b將如何移動(dòng)(
4、)
A.a、b將相互遠(yuǎn)離
B.a、b將相互靠近
C.a、b將不動(dòng)
D.無(wú)法判斷
【答案】選A.
【詳解】根據(jù)Φ=BS,磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中B增大,所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì),由于S不可改變,為阻礙磁通量增大,導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵,所以a、b將相互遠(yuǎn)離.
5.電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖所示,現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始下落,在N極接近線圈上端的過(guò)程中,流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是( )
A.從a到b,上極板帶正電
B.從a到b,下極板帶正電
C.從b到a,上極板帶正電
D.從b到a,下極板帶正電
【
5、答案】選D.
【詳解】在N極接近線圈上端的過(guò)程中,通過(guò)線圈的磁感線方向向下,磁通量增大,由楞次定律可判定流過(guò)線圈的電流方向向下,外電路電流由b流向a,同時(shí)線圈作為電源,下端應(yīng)為正極,則電容器下極板電勢(shì)高,帶正電.
6. 如圖所示,一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖abcd的形狀,在導(dǎo)線框中通以直流電,在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個(gè)金屬環(huán)P,環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi),當(dāng)電流I增大時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?
B.橡皮筋的長(zhǎng)度增大
C.橡皮筋的長(zhǎng)度不變
D.橡皮筋的長(zhǎng)度減小
【答案】選B.
【詳解】導(dǎo)線框中的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在金屬環(huán)P內(nèi)的磁通量方
6、向垂直于紙面向里,當(dāng)電流I增大時(shí),金屬環(huán)P中的磁通量向里且增大,由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A錯(cuò);根據(jù)對(duì)稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下,并且隨電流I的增大而增大,所以橡皮筋會(huì)被拉長(zhǎng),故B正確,C、D錯(cuò).
7.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí), MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是( )
A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)
C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)
【答案】選B、C.
【詳解】設(shè)PQ向右運(yùn)動(dòng),用右手定則和安培定則判定可知穿過(guò)L1
7、的磁感線方向向上.若PQ向右加速運(yùn)動(dòng),則穿過(guò)L1的磁通量增加,用楞次定律判定可知通過(guò)MN的感應(yīng)電流方向是N→M,對(duì)MN用左手定則判定可知MN向左運(yùn)動(dòng),可見(jiàn)A選項(xiàng)不正確.若PQ向右減速運(yùn)動(dòng),則穿過(guò)L1的磁通量減少,用楞次定律判定可知通過(guò)MN的感應(yīng)電流方向是M→N,用左手定則判定可知MN向右運(yùn)動(dòng),可見(jiàn)C正確.同理設(shè)PQ向左運(yùn)動(dòng),用上述類似方法可判定B正確,而D錯(cuò)誤.
8. 如右圖所示,一半圓形鋁框處在水平向外的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為By=,y為該點(diǎn)到地面的距離,c為常數(shù),B0為一定值.鋁框平面與磁場(chǎng)垂直,直徑ab水平,(空氣阻力不計(jì))鋁框由靜止釋放下落的過(guò)程中( )
A.鋁框回
8、路磁通量不變,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0
B.回路中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?,直徑ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差為0
C.鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.直徑ab受安培力向上,半圓弧ab受安培力向下,鋁框下落加速度大小可能等于g
【答案】 C
【詳解】 由題意知,y越小,By越大,下落過(guò)程中,磁通量逐漸增加,A錯(cuò)誤;由楞次定律判斷,鋁框中電流沿順時(shí)針?lè)较?,但Uab≠0,B錯(cuò)誤;直徑ab受安培力向上,半圓弧ab受安培力向下,但直徑ab處在磁場(chǎng)較強(qiáng)的位置,所受安培力較大,半圓弧ab的等效水平長(zhǎng)度與直徑相等,但處在磁場(chǎng)較弱的位置,所受安培力較小,這樣整個(gè)鋁框受安培力的合力向上,故C正確D錯(cuò)誤.
9.一長(zhǎng)
9、直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng).M連接在如右圖所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān).下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是( )
A.在S斷開(kāi)的情況下,S向a閉合的瞬間
B.在S斷開(kāi)的情況下,S向b閉合的瞬間
C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí)
D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí)
【答案】C
【詳解】由楞次定律及左手定則可知:只要線圈中電流增強(qiáng),即穿過(guò)N的磁通量增加,則N受排斥而向右,只要線圈中電流減弱,即穿過(guò)N的磁通量減少,則N受吸引
10、而向左.故C選項(xiàng)正確.
10.如右圖所示,金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上,棒ab與框架接觸良好.從某一時(shí)刻開(kāi)始,給這個(gè)空間施加一個(gè)斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),并且磁場(chǎng)均勻增加,ab棒仍靜止,在磁場(chǎng)均勻增加的過(guò)程中,關(guān)于ab棒受到的摩擦力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.摩擦力大小不變,方向向右
B.摩擦力變大,方向向右
C.摩擦力變大,方向向左
D.摩擦力變小,方向向左
【答案】 B
【詳解】 本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律和平衡條件.由法拉第電磁感應(yīng)定律,ab中產(chǎn)生的電流的大小恒定,方向由b到a,由左手定則,ab受到的安培力方向向左下方,F(xiàn)=BIL,由于B均勻變大,F(xiàn)變大,F(xiàn)的水平分
11、量Fx變大,靜摩擦力Ff=Fx變大,方向向右,B正確.本題難度中等.
二、非選擇題
11.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi),有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直于磁感線方向,以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng),如圖28所示,從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).
(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象;
(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流.若有,請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向.
解析:線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段:進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開(kāi)磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中).
【答案】(1)如圖29所示.
(2
12、)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段,電流方向逆時(shí)針;線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段,無(wú)電流;線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段,電流方向順時(shí)針.
【詳解】 (1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段:t為0→,線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積隨時(shí)間成正比,S=lvt,最后為Φ=BS=Bl2.
②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段:t為→,
線框磁通量為Φ=Bl2,保持不變.
③線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段:t為→,線框磁通量線性減小,最后為零.
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段,穿過(guò)線框的磁通量增加,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?
線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段,穿過(guò)線框的磁通量保持不變,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生.
線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段,穿過(guò)線框的磁通量減小,線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電
13、流.由右手定則可知,感應(yīng)電流方向
為順時(shí)針?lè)较颍?
12.(17分)如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式.
【答案】B=
【詳解】要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化
在t=0時(shí)刻,穿過(guò)線圈平面的磁通量
Φ1=B0S=B0l2
設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時(shí)磁通量為
Φ2=Bl(l+vt)
由Φ1=Φ2得B=.