人教版选择性必修2物理 2.1楞次定律 能力提升(word版含答案)

文档属性

名称 人教版选择性必修2物理 2.1楞次定律 能力提升(word版含答案)
格式 docx
文件大小 137.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-08 09:08:22

图片预览

文档简介

人教版选择性必修2物理 2.1楞次定律 能力
一、单项选择题(共12小题;共48分)
1. 如图所示,当滑动变阻器的滑片 移动时,能使线圈 ( 未画出)因电磁感应而绕 点沿顺时针方向转动,则 的移动情况为
A. 向左移动 B. 向右移动
C. 左右移动都可以 D. 无法判断
2. 闭合线框 ,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是
A. 经过Ⅰ时, B. 经过Ⅱ时,
C. 经过Ⅱ时,无感应电流 D. 经过Ⅲ时,
3. 如图,通电直导线和闭合金属框共面,第一次将框以 为轴由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置,第二次由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置,两次磁通量变化量大小分别为 、 。则如下说法正确的是
A. ,两次框中均有 方向的电流
B. ,两次框中均有 方向的电流
C. ,两次框中均有 方向的电流
D. ,两次框中均有 方向的电流
4. 如图所示,三个线圈在同一平面内,当 减小时,关于 、 线圈中的感应电流方向,以下说法正确的是
A. 都为顺时针方向
B. 线圈中为顺时针方向, 线圈中为逆时针方向
C. 都为逆时针方向
D. 线圈中为逆时针方向, 线圈中为顺时针方向
5. 如图所示,在一固定的水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面 处,由静止开始下落,最后落在水平地面上,磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气阻力,重力加速度为 ,下列说法中正确的是 。
A. 在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)
B. 磁铁在整个下落过程中,所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下
C. 磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D. 磁铁落地时的速度一定等于
6. 如图所示,金属导轨上的导体棒 在匀强磁场中沿导轨做下列运动时,铜导线圈 中将有感应电流产生且被螺线管排斥的是
A. 向右做匀速运动 B. 向右做加速运动
C. 向右做减速运动 D. 向左做减速运动
7. 如图所示,在载流直导线附近固定有两平行光滑导轨 、 ,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体 和 。当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体 和 的运动情况是
A. 一起向左运动 B. 一起向右运动
C. 相背运动,相互远离 D. 相向运动,相互靠近
8. 如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨 和 之间, 和 是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧。现使滑动变阻器的滑片向左滑动,则 和 棒的运动情况是
A. 向左运动, 向右运动 B. 向右运动, 向左运动
C. 、 都向右运动 D. 、 保持静止
9. 如图所示,固定的水平长直导线 中通有向右的恒定电流 ,矩形线框 在导线 的正下方且与 处于同一竖直平面内。线框 在外力 作用下以恒定的速度竖直向上运动,且运动过程中 边始终平行于 ,则在 边运动到 所在位置之前的过程中,下列说法正确的是
A. 穿过线框的磁通量保持不变
B. 线框中感应电流的方向始终为
C. 线框所受安培力的合力方向向下
D. 外力 所做的功等于线框增加的机械能
10. 如图所示,闭合金属圆环从高为 的曲面左侧最高点自由滚下,又滚上曲面右侧,环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场,环在运动过程中摩擦阻力不计,则下列说法错误的是
A. 环滚上曲面右侧的高度等于
B. 环滚回曲面左侧的高度小于
C. 运动过程中环内有感应电流
D. 运动过程中安培力对环一定做负功
11. 铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,如图所示,在下落过程中,下列判断中正确的是
A. 金属环机械能守恒
B. 金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量
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
12. 如图所示,两个完全相同的矩形导线框 、 在靠得很近的竖直平面内,线框的对应边相互平行。线框 固定且通有电流 ,线框 从图示位置由静止释放,在运动到 下方的过程中
A. 穿过线框 的磁通量先变小后变大
B. 线框 中感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针
C. 线框 所受安培力的合力为零
D. 线框 的机械能一直减小
二、双项选择题(共2小题;共8分)
13. 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒 和 可以自由滑动。当 在外力 作用下向右运动时,下列说法中正确的是
A. 导体棒 内有电流通过,方向是
B. 导体棒 内有电流通过,方向是
C. 磁场对导体棒 的作用力向左
D. 磁场对导体棒 的作用力向左
14. 金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈 相连,套在铁芯下部的线圈 引出两根导线,接在两根水平导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒 处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是
A. 圆盘顺时针加速转动时, 棒将向右运动
B. 圆盘顺时针减速转动时, 棒将向右运动
C. 圆盘逆时针减速转动时, 棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时, 棒将向右运动
答案
第一部分
1. B
【解析】当滑动变阻器的滑片 向右滑动时,电路中的电流减小,通电螺线管产生的磁场减弱,引起穿过线圈 的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少,因此线圈 要顺时针转动,以增大其磁通量,选项B正确,A、C、D错误。
2. C
【解析】经过Ⅰ时,向里的磁通量增加,根据楞次定律则感应电流磁场方向向外,由右手定则判断感应电流方向为逆时针,故A错误;
经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为 ,故B错误,C正确;
经过Ⅲ时,向里的磁通量减少,根据楞次定律感应电流的磁场方向向里,由右手定则判断感应电流方向为顺时针,故D错误。
3. A
【解析】设在位置Ⅰ时磁通量大小为 ,在位置Ⅱ时磁通量大小为 。第一次将金属框绕 边翻转到Ⅱ,磁感线分别从金属框的两面穿入,磁通量变化量大小 ;第二次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线从线框的同一面穿入,磁通量变化量大小 ,故 ;根据楞次定律结合安培定则可知,两次电流方向均为 ,选项A正确,B、C、D错误。
4. D
【解析】根据安培定则判断可知,在线圈 处产生的磁场方向垂直于纸面向外,当 减小时,穿过线圈 的磁通量减少,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈 中产生逆时针方向的电流;线圈 处的磁场方向垂直于纸面向里,当 减小时,穿过线圈 的磁通量减少,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈 中产生顺时针方向的电流。选项D正确,A、B、C错误。
5. A
【解析】当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针;当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针,A正确。根据楞次定律的推论“来拒去留”原则,可判断磁铁在整个下落过程中,所受圆环对它的作用力始终竖直向上,B错误。磁铁在整个下落过程中,由于受到磁场力的作用,磁铁的机械能不守恒,C错误。若磁铁从高度 处做自由落体运动,其落地时的速度为 ,但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热,根据能量守恒定律可知,其落地速度一定小于 ,D错误
6. B
【解析】导体棒 向右做匀速运动时, 中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过 的磁通量不变, 中没有感应电流,线圈 不受安培力作用,不会被螺线管吸引或排斥,选项A不符合题意;
导体棒 向右做加速运动时,根据右手定则判断可知, 中产生的感应电流方向从 ,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过 的磁通量增大,根据楞次定律结合安培定则可知, 中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流, 的右侧相当于 极,螺线管左侧是 极,则导线圈 被螺线管排斥,选项B符合题意;
导体棒 向右做减速运动时,根据右手定则判断可知, 中产生的感应电流方向从 ,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过 的磁通量减少,根据楞次定律结合安培定则可知, 中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于 极,螺线管左侧是 极,则导线圈 被螺线管吸引,选项C不符合题意;
导体棒 向左做减速运动时,根据右手定则判断可知, 中产生的感应电流方向从 ,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过 的磁通量减少,根据楞次定律结合安培定则可知, 中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于 极,螺线管左侧是 极,则导线圈 被螺线管吸引,选项D不符合题意。
7. D
【解析】根据右手螺旋定则知,通电直导线下方的磁场方向垂直纸面向里,导线中电流增强时,磁场增强,根据楞次定律结合安培定则可知,回路中的感应电流方向为 ,根据左手定则知, 所受安培力方向向右, 所受安培力方向向左,可知 和 相向运动,相互靠近,选项D正确,A 、B、C错误。
8. A
【解析】由安培定则可知,螺线管中的磁场方向向上,金属棒 、 处的磁场方向均向下。当滑片向左滑动时,螺线管中的电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向为 ,由左手定则知 受安培力方向向左, 受安培力方向向右,故 向左运动, 向右运动。选项A正确,B、C、D错误
9. C
【解析】离直导线越近,磁感应强度越强,线框向上运动的过程中,磁通量逐渐增大,选项A错误;根据右手螺旋定则知 下方的磁场方向垂直纸面向里,线框向上运动的过程中,穿过线框的磁通量增大,根据楞次定律结合安培定则知线框中感应电流的方向为 ,选项B错误;根据左手定则知 边所受的安培力方向向下, 边所受的安培力方向向上,因为 边所处位置的磁感应强度大,则安培力大,所以线框所受安培力的合力方向向下,选项C正确;线框匀速向上运动,线框中产生电能, 做的功会有一部分产生热量,故外力 所做的功大于线框增加的机械能,选项D错误。
10. A
【解析】闭合金属圆环在非匀强磁场中运动时,穿过圆环的磁通量在变化,环内产生感应电流,机械能的一部分转化为电能,所以环滚上曲面右侧的高度小于 ,环滚回曲面左侧的高度也小于 ,选项B、C说法正确,A说法错误;在运动过程中,安培力阻碍圆环相对磁场的运动,总是阻力,一定做负功,选项D说法正确。
11. B
【解析】当环从静止下落过程中,由于磁通量变大,导致环中出现感应电流,受到安培阻力,所以环的机械能不守恒.故A错误;
当环从静止下落过程中,由于磁通量变大,导致环中出现感应电流,受到安培阻力,则除了重力作功外,还有安培力做功,导致下落过程中减小的重力势能,部分用来增加动能,还有部分用来产生内能.故B正确;
当环从静止下落过程中,由于磁通量变大,导致环中出现感应电流,受到安培阻力,所以环的机械能在减少.故C错误;
当环从静止下落过程中,由于磁通量变大,导致环中出现感应电流,受到安培阻力.由作用力与反作用力关系可得环对磁铁的作用力,使得磁铁对桌面的压力大于其自身的重力,但环落到棒中间的时候是 因为那个时刻不切割磁感线.故D错误;
故选:B
12. D
【解析】从最初位置运动至 下方的过程中,穿过线框 的磁通量先向外增大,后减小,然后再向里增大,后减小,最后又向外增大后减小,A项错误;
根据安培定则可知,线框 中感应电流的方向为顺时针 逆时针 顺时针 逆时针 顺时针 逆时针,B项错误;
安培力对线框有阻碍作用,安培力的合力不为零,且做负功,线框的机械能减小,C项错误,D项正确。
第二部分
13. B, C
【解析】 棒切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可知, 棒中感应电流的方向为 ,则导体棒 中的感应电流方向为 ,选项A错误,B正确;由左手定则可知,磁场对导体棒 的作用力向左,磁场对导体棒 的作用力向右,选项C正确,D错误。
14. B, D
【解析】由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈 中产生的磁场方向向下且磁场增强;由楞次定律可知,线圈 中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知, 棒中感应电流方向由 ;由左手定则可知, 棒受的安培力方向向左, 棒将向左运动,选项A错误。若圆盘顺时针减速转动,则 棒将向右运动,选项B正确。由右手定则可知,圆盘逆时针减速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈 中产生的磁场方向向上且磁场减弱;由楞次定律可知,线圈 中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知, 棒中感应电流方向由 ;由左手定则可知, 棒受的安培力方向向左, 棒将向左运动,选项C错误。若圆盘逆时针加速转动,则 棒将向右运动,选项D正确。
第1页(共1 页)