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2019年高考物理大一轮复习
9.27电磁感应现象楞次定律沪科版 课时规范练第47页
一、选择题本题共8小题每小题6分共48分在每小题给出的四个选项中第1~5题只有一项符合题目要求第6~8题有多项符合题目要求全部选对的得6分选对但不全的得3分有选错的得0分
1.xx·河北石家庄第二次质检在物理学建立、发展的过程中许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是 A.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境B.德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究得出了万有引力定律C.英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确地测定了静电力常量D.楞次发现了电磁感应现象并研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律解析:牛顿得出了万有引力定律选项B错误;库仑利用“卡文迪许扭秤”首先较准确地测定了静电力常量选项C错误;法拉第发现了电磁感应现象楞次研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律选项D错误答案:A
2.xx·上海黄浦区期末质量监测如图甲所示在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的铜圆环规定从上向下看时铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向图乙表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图象则磁场B随时间t变化的图象可能是下图中的 解析:由It图象可知0~1s铜环中磁通量均匀变化则磁感应强度均匀变化同理1~3s磁感应强度不变3~5s磁感应强度均匀变化据此可知本题正确选项只有B答案:B
3.xx·江西高三联考如图所示竖直放置的条形磁铁中央有一闭合金属弹性圆环条形磁铁中心线与弹性圆环轴线重合现将弹性圆环均匀向外扩大下列说法中正确的是 A.穿过弹性圆环的磁通量增加B.从上往下看弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外解析:竖直向下穿过条形磁铁的磁感线与磁铁外部的磁感线形成闭合曲线方向相反弹性圆环内的磁通量大小为磁铁内部磁通量减去磁铁外部的磁通量圆环越大包围的合磁通量越少选项A错误;从上往下看弹性圆环内磁通量为垂直磁铁截面向下圆环扩大磁通量减少由楞次定律得感应电流磁场方向向下由右手定则判断感应电流方向为顺时针方向选项B正确、C错误;感应电流总是阻碍磁通量的变化因此感应电流的安培力沿半径向里选项D错误答案:B
4.如图所示固定的水平长直导线中通有直流I矩形线框与导线在同一竖直平面内且一边与导线平行线框由静止释放在下落过程中 A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大解析:线框下落过程中穿过线框的磁通量减小选项A错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向选项B正确;线框受到的安培力的合力竖直向上但小于重力则合力不为零选项C错误;在下落过程中安培力对线框做负功则线框的机械能减小选项D错误答案:B
5.xx·辽宁本溪第一高级中学月考如图所示是在实验室制作的发电机及电动机两用演示实验装置它有一个可绕固定转轴转动的铜盘铜盘的一部分处在蹄形磁铁两极当中实验时用导线A连接铜盘的中心用导线B连接铜盘的边缘若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时在AB两端会产生感应电动势;若将AB导线连接外电源则铜盘会转动起来下列说法正确的是 A.外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化B.若外力逆时针转动铜盘俯视时A端是感应电动势的负极C.A、B接电源时铜盘会转动起来是由于铜盘沿径向排列的无数根铜条受到安培力使得铜盘转动D.若要通电使铜盘顺时针转动俯视起来A导线应连接外电源的正极解析:外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面与导线内的磁通量发生变化选项A错误;铜盘相当于电源在电源的内部电流由低电势流向高电势选项B错误;A、B接电源时铜盘会转动起来是由于铜盘沿径向排列的无数根铜条受到安培力使得铜盘转动选项C正确;根据左手定则若要通电使铜盘顺时针转动俯视起来B导线应连接外电源的正极选项D错误答案:C
6.直导线ab放在如图所示的水平导体框架上构成一个闭合回路长直导线cd和框架处在同一个平面内且cd和ab平行当cd中通有电流时发现ab向左滑动关于cd中的电流下列说法错误的是 A.电流肯定在增大不论电流是什么方向B.电流肯定在减小不论电流是什么方向C.电流大小恒定方向由c到dD.电流大小恒定方向由d到c解析:ab向左滑动说明通过回路的磁通量在减小通过回路的磁感应强度在减弱通过cd的电流在减小与电流方向无关答案:ACD
7.xx·宁夏银川一中模拟甲如图甲所示在坐标系xOy中有边长为a的正方形金属线框abcd其一条对角线ac和y轴重合顶点a位于坐标原点O处在y轴右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场磁场的边界与线框的ab边刚好重合左边界与y轴重合右边界与y轴平行t=0时刻线框以恒定的速度v穿过磁场区域取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正则在线框穿过磁场区域的过程中感应电流i随时间t变化的图线不可能是图乙中的 乙解析:根据右手定则可知线框中最初产生的电流方向为a→b→c→d→a选项D不可能由于初始切割磁场的导线有效长度最大因而感应电流最大选项C不可能当线框的c点运动到磁场边缘时电流要发生突变同时电流方向也发生反向因而选项A可能B不可能答案:BCD
8.xx·宁夏银川一中期末考试现代科学研究中常用到高速电子电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成当电磁铁绕组通以变化的电流时产生变化的磁场穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场电子将在涡旋电场作用下得到加速如图所示上图为侧视图、下图为真空室的俯视图若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动当电磁铁绕组通有图中所示的电流时 A.若电子沿逆时针运动保持电流的方向不变当电流增大时电子将加速B.若电子沿顺时针运动保持电流的方向不变当电流增大时电子将加速C.若电子沿逆时针运动保持电流的方向不变当电流减小时电子将加速D.被加速时电子做圆周运动的周期减小解析:当电磁铁绕组通有图示的电流时由安培定则可知将产生向上的磁场当电磁铁绕组中电流增大时根据楞次定律真空盒空间内产生顺时针方向的感应涡旋电场使得电子沿逆时针运动电子将加速选项A正确、BC错误;由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动电子加速被加速时电子做圆周运动的周期减小选项D正确答案:AD
二、非选择题本题共3小题共52分解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤有数值计算的要注明单位
9.16分xx·重庆理综7小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验其装置如图所示在该实验中磁铁固定在水平放置的电子测力计上此时电子测力计的读数为G1磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场其余区域磁场不计直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路总阻值为R若让铜条水平且垂直于磁场以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动这时电子测力计的读数为G2铜条在磁场中的长度为L1判断铜条所受安培力的方向G1和G2哪个大2求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小解析:1根据楞次定律导体棒向下运动时受的安培力必然向上由牛顿第三定律知导体棒对装置的反作用力竖直向下所以G2大2测力计增加的读数即为安培力的大小G2-G1=BIL=BL得B=答案:1安培力方向竖直向上G2G12安培力的大小F=G2-G1 磁感应强度的大小B=
10.18分如图所示半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO以角速度ω做匀速转动匀强磁场的磁感应强度为B从金属环面与磁场方向重合时开始计时求:1在金属环转过30°角时穿过环的磁通量2在金属环转过30°角的过程中穿过环的磁通量变化解析:1Φ=BSsin30°=Bπr22Φ1=0Φ2=BSsin30°=Bπr2ΔΦ=Φ2-Φ1=Bπr2答案:1Bπr2 2Bπr
211.18分如图所示固定在水平桌面上的金属框架edcf处在竖直向下的匀强磁场中金属棒ab搁在框架上可无摩擦滑动此时adcb构成一个边长为l的正方形棒的电阻为r其余部分电阻不计开始时磁感应强度为B01若从t=0时刻起磁感应强度均匀增加同时保持棒静止请判断感应电流的方向2若从t=0时刻起磁感应强度逐渐减小当棒以恒定速度v向右做匀速运动时可使棒中不产生感应电流则磁感应强度应怎样随时间变化写出B与t的关系式解析:1磁感应强度均匀增加穿过回路的磁通量增加根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为逆时针2设磁感应强度为B根据感应电流的产生条件可知棒中不产生感应电流则回路中的磁通量不变所以Bll+vt=B0l2故B=答案:1逆时针 2B=。