2019-2020年高二物理 第16單元:達標訓練(4、楞次定律的應用)(有解析) 大綱人教版.doc
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2019-2020年高二物理 第16單元:達標訓練(4、楞次定律的應用)(有解析) 大綱人教版 基礎(chǔ)鞏固 1.某磁場磁感線如圖16-4-7所示,有一銅線圈自圖示A位置落至B位置.在下列過程中,自上而下看,線圈中的感應電流方向是…( ?。 圖16-4-7[ A.始終順時針 B.始終逆時針 C.先順時針再逆時針 D.先逆時針再順時針 答案:C 2.如圖16-4-8所示,閉合線框abcd從高處自由下落,進入勻強磁場,從bc邊開始進入磁場到ad邊剛進入磁場的時間段里,表示線框運動情況的速度圖象可能是如圖16-4-9所示中的( ?。? 圖16-4-8 圖16-4-9 解析:當bc做切割磁感線運動,回路中產(chǎn)生感應電流,如bc邊受到的安培力恰等于線框重力,其圖象為A.當安培力小于線框重力,線框做加速運動,隨著bc速度變大,產(chǎn)生的感應電動勢、感應電流及bc所受安培力增大,加速度變小,當安培力增大到等于線框重力時,加速度為零,線框速度不再增大,其圖象為C.如果bc邊進入磁場區(qū)后,所受安培力大于重力,同理,速度減小到某值后做勻速運動,其圖象為D. 答案:ACD[ 3.如圖16-4-10所示,虛線所圍區(qū)域內(nèi)為一勻強磁場,閉合線圈abcd由靜止開始運動時,磁場對ab邊的安培力的方向向上,那么整個線圈應( ) 圖16-4-10 A.向右平動 B.向左平動 C.向上平動 D.向下平動 解析:ab邊受安培力方向向上,由左手定則知線圈中的電流方向為:a→d→c→B.再由右手定則判斷ad邊的運動方向為向左.向上、向下平動不產(chǎn)生感應電流. 答案:B 4.一無限長直導線有電流I,有一矩形線圈與其共面,如圖16-4-11所示.當電流I減小時,矩形線圈將( ?。? 圖16-4-11 A.向左平動 B.向右平動 C.靜止不動 D.發(fā)生轉(zhuǎn)動 解析:當無限長直導線中的電流減小時,其周圍磁場減弱,穿過矩形線圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律判定出矩形線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應電流.此時線圈處在垂直紙面向里的非勻強磁場中,線框右邊比左邊所在處的磁場弱,由左手定則判定右邊受力向左且小,左邊受力向右且大;上、下兩邊對應點磁場相等,受力等大反向.故矩形線圈的合外力水平向左(向左平動). 答案:A 5.如圖16-4-12所示,兩水平放置的平行金屬板M、N放在勻強磁場中,導線ab貼著M、N邊緣以速度v向右勻速滑行.當一帶電粒子以水平速度v0射入兩板間后,能保持勻速直線運動.該帶電粒子可能( ?。? 圖16-4-12 A.帶正電,速度方向向左 B.帶負電,速度方向向左 C.帶正電,速度方向向右 D.帶負電,速度方向向右 解析:導體棒ab向右勻速運動,根據(jù)右手定則知:a點電勢高,M板帶正電,N板帶負電,M、N板間電場方向向下.電荷在電場中,正電荷受電場力方向向下,負電荷受電場力方向向上,帶電粒子要做勻速直線運動,正電荷受洛倫茲力方向必須向上,負電荷也必須速度方向向右才符合題意. 答案:CD 綜合應用 6.(上海)兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導體環(huán),當A以如圖16-4-13所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應電流.則( ?。? 圖16-4-13 A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 C.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小 D.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大 解析:由所給條件可以判斷,感應電流的磁場方向垂直于紙面向外,根據(jù)楞次定律,原磁場的方向與感應電流的磁場方向相同時是減少的,環(huán)A應該做減速運動,產(chǎn)生逆時針方向的電流,故應該帶負電,故選項C正確;同理可得選項B正確. 答案:BC 7.(廣東)如圖16-4-14所示,兩根足夠長的固定平行金屬光滑導軌位于同一水平面上,導軌上橫放著兩根相同的導體棒ab、cd與導軌構(gòu)成矩形回路,導體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細線綁住,它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計.在導軌平面間有一豎直向下的勻強磁場.開始時,導體棒處于靜止狀態(tài),剪斷細線后,導體棒在運動過程中( ) 圖16-4-14 A.回路中有感應電動勢B.兩根導體棒所受安培力方向相同 C.兩根導體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒 D.兩根導體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒、機械能不守恒 解析:剪斷細線后,穿過閉合回路的磁通量不停地變化,因此回路中有感應電動勢,選項A正確.根據(jù)左手定則可知,兩根導體棒所受安培力方向相反,選項B錯誤.由于在過程中有電能產(chǎn)生,所以系統(tǒng)的動量守恒,但機械能不守恒. 答案:AD 8.(遼寧)如圖16-4-15所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則( ?。? 圖16-4-15 A.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d B.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b C.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d D.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b 解析:題中等效電路圖如右圖所示:導體棒MN相當于電源,其電動勢E=Blv,其內(nèi)阻等于R,而,電流方向可用右手定則判定,所以A正確. 答案:A 9.如圖16-4-16所示,空間存在垂直紙面的勻強磁場,在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)外磁場方向相反、磁感應強度大小均為B.一半徑為b的圓形導線環(huán),電阻為R,放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合,在內(nèi)外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中,通過導線橫截面的電荷量q為_______. 圖16-4-16 解析:初始狀態(tài)導線環(huán)中的磁通量為Φ1=(πb2-πa2)B-πa2B 末狀態(tài)導線環(huán)中的磁通量為Φ2=0 其磁通量的變化量|ΔΦ|=|Φ2-Φ1|=|(πb2-2πa2)B|產(chǎn)生的電荷量. 答案: 10.如圖16-4-17所示,水平放置的光滑導電軌道,處在磁感應強度為B=0.5 T、方向向上的勻強磁場中,軌道上放一根金屬桿,長度恰好等于軌道之間的距離L=0.2m,質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.02 Ω跨接在軌道間的電阻R=1.18 Ω,軌道電阻忽略不計,取g=10 m/S2. 圖16-4-17 (1)要使金屬桿獲得60 m/S的穩(wěn)定速度,應對它施加多大的水平力F? (2)在金屬桿獲得60m/S的穩(wěn)定速度后,若撤去水平力F,那么此刻以后電阻R上還能放出多少熱量? 解析:(1)金屬桿獲得穩(wěn)定的速度,就是做勻速運動,它所受到的安培力應與外力是一對平衡力,即F=FB=IBL.ab桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E=BLv,回路中感應電流,所以,. (2)撤去外力F后,金屬桿將在安培力的作用下做減速運動,感應電動勢在減小,感應電流在減小,安培力在減小,加速度在減小,直到金屬桿的速度為零時為止.此過程中金屬桿的動能通過安培力做功轉(zhuǎn)化為回路中的電能,再通過電阻轉(zhuǎn)化為電熱,由于外電阻R與金屬桿是串聯(lián)關(guān)系,在串聯(lián)電路中,消耗的電能與電阻成正比,故有 QR+Qr=mv2=180J ① ② 由①②兩式解得:QR=177J. 11.如圖16-4-18所示,兩水平放置的足夠長的平行金屬導軌,其間距為L,電阻不計,軌道間存在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場,靜止在導軌上的兩金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m 1、m 2,電阻分別為R1、R2.現(xiàn)使ab桿以初速度v0沿導軌向右運動,求cd桿上能產(chǎn)生多少焦耳熱? [ 圖16-4-18 解析:將ab和cd作為系統(tǒng),它們所受的安培力為內(nèi)力,系統(tǒng)所受的合外力為零,總動量守恒.在剛開始的一段時間內(nèi),回路中存在俯視順時針方向的感應電流,ab在安培力作用下向右做加速度值逐漸減小的減速運動,cd在安培力作用下向右做加速度值逐漸減小的加速運動,當它們的速度相等時,回路中的磁通量不再變化,不存在感應電流,它們以共同速度向右滑動.設(shè)共同速度為v共,由動量守恒定律得: m1v0=(m1+m2)v共,解得 由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知,系統(tǒng)損失的機械能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱: 因為ab桿和cd是串聯(lián)接在回路中的,所以cd桿上產(chǎn)生的焦耳熱為, 即.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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