2019人教版选择性必修第二册第二章电磁感应第1节楞次定律提升练习(word版含答案)

文档属性

名称 2019人教版选择性必修第二册第二章电磁感应第1节楞次定律提升练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-24 00:56:43

图片预览

文档简介

2019人教版选择性必修第二册 第二章 电磁感应 第1节 楞次定律 提升练习
一、多选题
1.如图所示,在国庆周年阅兵盛典上,我国预警机“空警”在天安门上空时机翼保持水平,以的速度自东向西飞行。该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m,北京地区地磁场的竖直分量方向向下,大小为,则(  )
A.两翼尖之间的电势差为
B.两翼尖之间的电势差为
C.飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
D.飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低
2.如图所示,金属线框 abcd 置于光滑水平桌面上,其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区,磁场宽度大于线圈宽度。金属线框以速度v0开始向右运动最终穿过磁场区域,ab 边始终保持与磁场边界平行,则在线框进入磁场区域和离开磁场区域过程
A.线框受到的安培力方向相同
B.线框受到的安培力大小相同
C.通过线框导体横截面的电量相同
D.线框中产生的热量相同
3.如图,半径为a且右端开口的导体圆环和长为2a的金属杆,单位长度电阻均为r。磁感应强度为B的匀强磁场垂直圆环平面分布,杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右匀速运动,杆与圆环接触良好。从圆环中心O开始,杆的位置由角θ确定,则(  )
A.=0时,杆产生的电动势为2Bav
B.时,杆产生的电动势为Bav
C.=0时,杆所受安培力的大小为
D.时,杆所受安培力的大小为
二、单选题
4.四根同样光滑的细铝竿a、b、c、d放在同一水平桌面上,其中c、d固定,a、b静止地放在c、d竿上,接触良好,O点为回路中心,如图所示,当条形磁铁的一端从O点正上方迅速插向回路时,a、b两竿将()
A.保持不动
B.分别远离O点
C.分别向O点靠近
D.因不知磁极的极性,故无法判断
5.如图所示是一电子感应加速器的示意图,实线表示通电螺线管的横截面,线圈中通以顺时针方向电流,线圈内产生匀强磁场,电子在该磁场中沿虚线做匀速圆周运动.当螺线管中电流I增大时,电子的动能将
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
6.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则(  )
A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均无感应电流出现
D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有感应电流出现
7.规定垂直纸面向里的方向为磁场的正方向,顺时针方向为电流的正方向.在处于磁场中的纸面内放置一个金属圆环,如图甲所示.现令磁感应强度B按图乙随时间t变化,则能正确表示对应时间内金属圆环中电流i随时间t变化情况的i-t图像是()
A. B.
C. D.
8.边长为h的正方形金属导线框,从如图所示位置由静止开始下落通过一匀强磁场区域磁场方向水平且垂直于线框平面磁场区高度为H,上、下边界如图中虚线所示,H>h从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中()
A.线框中总有感应电流存在
B.线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针
C.线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针
D.线框受到磁场力的方向有时向上,有时向下
9.如图,固定导线框abcd一半处在匀强磁场中,磁场方向垂直线框平面向里,t=0s时刻开始此磁场均匀变小(方向不变),则导线框(  )
A.感应电流的大小逐渐变大
B.感应电流的方向为abcda
C.受到的安培力的合力为右
D.受到的安培力的合力向左
10.如图所示,当导线MN中通以向右方向的电流的瞬间,cd中电流的方向
A.由c向d B.由d向c
C.无电流产生 D.A.B两情况都有可能
11.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接,线圈A插入线圈B中,下列说法中正确的是
A.闭合开关电流稳定后,将线圈A从线圈B中拔出过程中,电流计指针不会发生偏转
B.开关闭合瞬间,电流计指针会发生偏转,而断开瞬间电流计指针不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针始终指在零刻度
D.开关闭合后,无论滑动变阻器的滑片P如何滑动,电流计指针都会偏离零刻度
12.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由上向下匀速穿过磁场,则:( )
A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a
C.导线框离开磁场过程中,bc边受到安培力方向水平向左
D.导线框进入磁场过程中.bc边受到安培力方向水平向左
13.如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场,一单匝圆形线圈用细绳挂在斜面上,圆心恰好位于磁场边界。从t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的规律为B=kt(k为常数,且k>0)。圆形线圈半径为r,磁场变化过程中线圈始终未离开斜面,则(  )
A.t1时刻,穿过线圈的磁通量为
B.线圈中感应电流方向为顺时针
C.线圈感应电流逐渐增大
D.绳子的拉力逐渐增大
三、填空题
14.已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度.当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零,b、d两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成45°夹角时,在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零.经过测量发现,a、b、c、d恰好位于边长为1 m的正方形的四个顶角上,如图所示.据此可以判定地下电缆在_______两点连线的正下方,离地表面的深度为_______m.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.BC
【详解】
AB.根据可得,两翼尖之间的电势差为
故B正确,A错误;
CD.由右手定则可知,电路中感应电动势方向自左向右,因飞机此时作为电源处理,故行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高,故C正确,D错误。
故选BC。
2.AC
【详解】
A.线框进入磁场时通过楞次定律判断线框中电流的方向为逆时针方向,然后用左手定则判断安培力的方向向左,线框出磁场时通过楞次定律判断线框中电流的方向为顺时针方向,然后用左手定则判断安培力的方向向左。故A正确。
B.由安培力公式
联立得
因为线框进入和出磁场时安培力做负功,所以速度减小,故线框进入和出磁场时安培力不同。故B错误。
C.由公式
联立得
进入和出磁场的磁通量的变化量一样,电阻一样,所以通过线框导体横截面的电量相同,故C正确。
D.线框穿出磁场过程中,由于速度减小,穿出时产生的感应电动势和感应电流小于进入磁场时的感应电动势和感应电流,线框所受的安培力也小于进入磁场时的安培力,这样线框做减速运动,根据功能关系得知,线框中产生的热量不相同,故D错误。
故选AC。
3.AD
【详解】
AC.当θ取0时,杆产生的电动势为
由于右端有开口,所以电路中总电阻为杆和杆左侧导体圆环部分的电阻之和,有
则杆所受安培力的大小为
A正确,C错误;
BD.当θ取时,根据几何关系可得此时导体棒的有效切割长度为a,所以杆产生的电动势为Bav,此时电路中的总电阻依旧为杆和杆左侧导体圆环部分的电阻值之和,有
则杆所受安培力大小为
B错误,D正确。
故选AD。
4.C
【解析】
【详解】
无论条形磁铁的极性如何,当磁铁靠近导轨时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律中 “增缩减扩”可知a、b两竿将分别向O点靠近
A. 保持不动不符合题意
B. 分别远离O点不符合题意
C. 分别向O点靠近符合题意
D. 因不知磁极的极性,故无法判断不符合题意
5.A
【详解】
试题分析:当螺线管中电流I增大时,磁场也增加,根据楞次定律,在电子运动的轨道处产生顺时针方向的感应电场,电子在电场力作用下做加速运动,动能增加,故A正确,BCD错误.故选A.
考点:楞次定律
【名师点睛】本题考查对麦克斯韦电磁场理论的理解能力,以及使用楞次定律的基本方法.注意磁场对电子不做功,而电场对电子做功,导致动能变化.
6.D
【详解】
设在位置Ⅰ时磁通量大小为Φ1,位置Ⅱ时磁通量大小为Φ2.第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,穿过线框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量△Φ1=Φ1-Φ2,根据楞次定律判断可知,感应电流沿adcba方向;第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,穿过线框的磁感线的方向发生改变,磁通量变化量△Φ2=Φ1+Φ2,根据楞次定律判断可知,感应电流沿adcba方向;则可知,△Φ1<△Φ2,两次运动中线框中均有沿 adcba 方向电流出现,故D正确,ABC错误.故选D.
7.B
【详解】
试题分析:由法拉第电磁感应定律得,又由可知,I的大小即B—t图像的斜率大小,再由楞次定律判断感应电流的方向,可知0-4s内为逆时针方向;4-8s内为顺时针方向;答案B正确.
考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律.
【名师点睛】本题考查法拉第电磁感应定律及楞次定律的应用,注意在B-t图中,直线的斜率反应磁通量的变化率,斜率的符号反映感应电流的方向,且同一条直线磁通量的变化率是相同的.
8.C
【详解】
A.因为H>h,当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变线框中无感应电流.故选项A不符合题意.
BC.根据右手定则可知,线框进入磁场时感应电流是逆时针,线框离开磁场时感应电流是顺时针.故选项C符合题意,选项B不符合题意.
D.在C的基础上结合左手定则可知线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上.故选项D不符合题意.
9.D
【详解】
AB.因为t=0s时刻向里的磁场均匀变小,可知磁通量均匀减小,线圈中产生恒定不变的感应电流,根据楞次定律可知,感应电流的方向为adcba,AB错误;
CD.根据左手定则可知,线圈受到的安培力的合力向左,C错误,D正确。
故选D。
10.B
【详解】
当导线MN中通以向右方向的电流的瞬间,则穿过线圈的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针方向的感应电流,即cd中电流的方向由d向c,故B正确,ACD错误。
故选B。
11.D
【分析】
穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中会产生感应电流,根据题意判断磁通量是否变化,然后答题;
【详解】
A、电键闭合后,线圈A插入或拔出、移动滑动变阻器滑片都可以使穿过线圈B的磁通量都会发生变化,都会使B产生感应电动势,回路产生感应电流,电流计指针都会发生偏转,故A错误;
B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量都会发生变化,会产生感应电流,电流计指针均会偏转,故B错误;
CD、电键闭合后,滑动变阻器的滑片P只要移动,线圈A中电流发生变化,从而导致穿过线圈B的磁通量发生变化,都会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故C错误,D正确.
【点睛】
本题考查了感应电流产生的条件及实验电路分析,知道感应电流产生条件,认真分析即可正确解题.
12.D
【详解】
导线框进入磁场时,回路中的磁通量向里增大,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针方向,用左手定则判断,bc边受到安培力方向水平向左;导线框出磁场时,回路中的磁通量向里减小,根据楞次定律,感应电流方向为顺时针方向,用左手定则判断出:bc边受到向右的安培力;故D正确,ABC错误.故选D.
13.B
【详解】
A. t1时刻,穿过线圈的磁通量为
选项A错误;
B. 根据楞次定律可知,线圈中感应电流方向为顺时针,选项B正确;
C. 因

大小不变,则线圈感应电流不变,选项C错误;
D. 线圈受安培力方向沿斜面向上,则由
F=BIL
可知,安培力逐渐变大,则绳子的拉力逐渐减小,选项D错误。
故选B。
14.a、c 0.71
【解析】
【分析】
通过试探小线圈的磁通量变化,产生感应电动势,从而实现确定变化的磁场在何处.当小线圈没有电动势时,不是没有磁场,而是线圈与磁场垂直或通过线圈的磁通量为零.
【详解】
当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零,说明通过线圈的磁通量为零,则小线圈在a、c两处的正上方,而b、d两处线圈中的电动势不为零,说明穿过小线圈的磁通量发生变化,则试探线圈在通电直导线的两边.当线圈平面与地面成45°夹角时,在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零.则说明小线圈现在的位置与直导线平行且在小线圈的正下方.又由于a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上.所以可确定地下电缆在ac两点连线的正下方.
当线圈平面与地面成45°夹角时,直导线在小线圈的正下方.则边长为1米的正方形可知,直导线离地表的深度为
【点睛】
当线圈感应电动势为零时,说明小线圈在直导线的正上方.当线圈平面与地面成45°夹角时,感应电动势为零,则小线圈在直导线仍是正上方,从而确定直导线的位置.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页