《2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時(shí)作業(yè)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時(shí)作業(yè)(含解析)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課時(shí)作業(yè)(含解析)
一、單項(xiàng)選擇題
1.(xx·廣州一模)如圖1,虛線表示a、b兩個(gè)相同圓形金屬線圈的直徑,圓內(nèi)的磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt(k為常量).當(dāng)a中的感應(yīng)電流為I時(shí),b中的感應(yīng)電流為( )
圖1
A.0 B.0.5I
C.I D.2I
【答案】A
【解析】考題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象,意在考查考生對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件及磁通量的理解.b線圈中上下兩部分的磁通量完全抵消,不發(fā)生變化,A對(duì).
2.如圖2所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵
2、從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是( )
圖2
A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左
B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左
C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右
D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右
【答案】D
3.如圖3所示,水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)豎直向下,磁場(chǎng)垂直紙面向外.直徑處于水平位置的半圓形鋁框,沿豎直平面由靜止開始下落.不計(jì)阻力,a、b兩端落到地面的次序是( )
圖3
A.a(chǎn)先于b B.b先于a
C.a(chǎn)、b同時(shí)落地 D.無(wú)法判定
3、
【答案】A
【解析】下落時(shí)雖然只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有安培力,但正電荷向a端運(yùn)動(dòng)、負(fù)電荷向右運(yùn)動(dòng),a端受電場(chǎng)力向下,加速度大,先落地.
4.如圖4所示,金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),桿ab總保持靜止.則( )
圖4
A.桿中感應(yīng)電流方向從b到a
B.桿中感應(yīng)電流大小保持不變
C.金屬桿所受安培力大小保持不變
D.金屬桿所受安培力水平向右
【答案】B
【解析】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則、物體的平衡條件等知識(shí)點(diǎn).整個(gè)裝置所在平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,磁通量增加,根據(jù)楞次定律,桿中感應(yīng)電流方向
4、是從a到b,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,故在回路中會(huì)產(chǎn)生恒定的電流,選項(xiàng)B正確;根據(jù)安培力公式F=BIL,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,故桿所受到的安培力大小也逐漸變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則,桿所受安培力水平向左,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.如圖5所示,ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中,線圈ab將( )
圖5
A.靜止不動(dòng)
B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),但因電源的極性不明,無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
【答案】C
【解析】當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí),電路中電阻減小,電流增大,穿過(guò)線圈ab的磁通量增大
5、,根據(jù)楞次定律判斷,線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).
6.如圖6所示,每米電阻為1 Ω的一段導(dǎo)線被彎成半徑r=1 m的三段圓弧,并組成閉合回路.每段圓弧都是圓周,位于空間直角坐標(biāo)系的不同平面內(nèi),其中ab段位于xOy平面內(nèi),bc段位于yOz平面內(nèi),ca段位于zOx平面內(nèi).空間存在一個(gè)沿+x軸方向的磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式為B=0.7+0.6t,則( )
圖6
A.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1 A,方向是a→c→b→a
B.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1 A,方向是a→b→c→a
C.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是 A,方向是a→c→b→a
D.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是 A,方向是a→
6、b→c→a
【答案】A
7.(xx·江西聯(lián)考)如圖7所示,豎直放置的條形磁鐵中央,有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán),條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合,現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖7
A.穿過(guò)彈性圓環(huán)的磁通量增大
B.從上往下看,彈性圓環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流
D.彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外
【答案】B
【解析】豎直向下穿過(guò)條形磁鐵的磁感線與磁鐵外部的磁感線形成閉合曲線,因此條形磁鐵內(nèi)外部磁感線的條數(shù)相等.當(dāng)圓環(huán)擴(kuò)大時(shí),向下的磁感線條數(shù)不變,向上的磁感線條數(shù)增加,故總的磁感線條數(shù)向下減少,由楞次定律知B對(duì).
8.如圖8所示
7、,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來(lái).金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過(guò)程中,關(guān)于線拉力的大小的下列說(shuō)法正確的是( )
圖8
A.大于環(huán)的重力mg,并逐漸減小
B.始終等于環(huán)的重力mg
C.小于環(huán)的重力mg,并保持恒定
D.大于環(huán)的重力mg,并保持恒定
【答案】A
【解析】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象,意在考查考生對(duì)感應(yīng)電流的產(chǎn)生及安培力作用下的平衡問(wèn)題的理解及掌握情況.在磁場(chǎng)均勻減小的過(guò)程中,金屬環(huán)由于受安培力作用要阻礙磁通量的減小,所以有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),即線拉力大于環(huán)的重力.由于感應(yīng)電流不變,而磁場(chǎng)逐漸減小,所以
8、拉力逐漸減小,答案為A.
二、雙項(xiàng)選擇題
9.(xx·淮安模擬)如圖9所示,“U”形金屬框架固定在水平面上,金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦,整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中.若因磁場(chǎng)的變化,使桿ab向右運(yùn)動(dòng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度( )
圖9
A.方向向下并減小
B.方向向下并增大
C.方向向上并增大
D.方向向上并減小
【答案】AD
【解析】因磁場(chǎng)變化,發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,而使桿ab受到磁場(chǎng)力的作用,并發(fā)生向右運(yùn)動(dòng).a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng),使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢(shì),說(shuō)明原磁場(chǎng)的磁通量必定減弱,即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小,與方向向上、向下無(wú)關(guān).故A、D正確,B、C錯(cuò)誤.
1
9、0.如圖10所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放有一與線圈D相連接的平行導(dǎo)軌,要使放在線圈D中的線圈A(A、D兩線圈同心共面)各處受到沿半徑方向指向圓心的力,金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)情況可能是( )
圖10
A.勻速向右 B.加速向左
C.加速向右 D.減速向左
【答案】BC
【解析】本題考查楞次定律、右手定則的應(yīng)用,意在考查學(xué)生對(duì)楞次定律、右手定則的理解.若金屬棒MN勻速向右運(yùn)動(dòng),則線圈D與MN組成回路中的電流恒定,故穿過(guò)線圈A的磁通量不變,故線圈A不受安培力作用,A項(xiàng)錯(cuò);若金屬棒MN加速向左運(yùn)動(dòng),則線圈D與MN組成回路中的電流不斷增強(qiáng),故穿過(guò)線圈A的磁通量不斷增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,為阻礙磁通量的增
10、強(qiáng),線圈A有收縮的趨勢(shì),受到沿半徑方向指向圓心的安培力,故B項(xiàng)正確;同理可得,當(dāng)金屬棒MN加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈A有收縮的趨勢(shì),受到沿半徑方向指向圓心的安培力,C項(xiàng)正確;當(dāng)金屬棒MN減速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈A有擴(kuò)張的趨勢(shì),受到沿半徑方向背離圓心的安培力,D項(xiàng)錯(cuò).
11.如圖11所示,兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上,線圈的繞向如圖.左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖11
A.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
B.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)與d點(diǎn)等電
11、勢(shì)
C.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
D.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)
【答案】BD
【解析】當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則判斷電流由a→b,b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),c點(diǎn)與d點(diǎn)等勢(shì),故A錯(cuò),B正確.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)仍高于a點(diǎn),感應(yīng)電流增大,穿過(guò)右邊線圈的磁通量增大,所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可判斷電流從d流出,在外電路d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),故C錯(cuò),D正確.
12.一飛機(jī)下有一沿豎直方向的金屬桿,若僅考慮地磁場(chǎng)的影響,不考慮磁偏角影響,當(dāng)飛機(jī)水平飛行經(jīng)過(guò)我國(guó)某
12、市上空( )
A.由東向西飛行時(shí),金屬桿下端電勢(shì)比上端電勢(shì)高
B.由西向東飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
C.由南向北飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
D.由北向南飛行時(shí),金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高
【答案】AB
【解析】本題考查電磁感應(yīng)及右手定則.我國(guó)處于北半球,地磁場(chǎng)的水平分量由南指向北,豎直分量指向地面,當(dāng)飛機(jī)由東向西飛行時(shí),金屬桿切割地磁場(chǎng)水平分量,由右手定則可知金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)低,A正確;當(dāng)飛機(jī)由西向東飛行時(shí),金屬桿切割地磁場(chǎng)水平分量,由右手定則可知金屬桿上端電勢(shì)比下端電勢(shì)高,B正確;當(dāng)飛機(jī)由南向北飛行時(shí),或者由北向南飛行時(shí),金屬桿不切割磁感線,故金屬桿無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,C、D錯(cuò)誤.
三、非選擇題
13.如圖12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開始,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式.
圖12
【答案】B=
【解析】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=.