2019年高考物理大一輪復習 9.27 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 滬科版.doc

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2019年高考物理大一輪復習 9.27 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 滬科版 　課時規(guī)范練第47頁　 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.(xx河北石家莊第二次質檢)在物理學建立、發(fā)展的過程中,許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。關于科學家和他們的貢獻,下列說法正確的是(　　) A.古希臘學者亞里士多德認為物體下落的快慢由它們的重量決定,伽利略在他的《兩種新科學的對話》中利用邏輯推斷,使亞里士多德的理論陷入了困境 B.德國天文學家開普勒對他導師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行了多年研究,得出了萬有引力定律 C.英國物理學家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準確地測定了靜電力常量 D.楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,并研究得出了判斷感應電流方向的方法——楞次定律 解析:牛頓得出了萬有引力定律,選項B錯誤;庫侖利用“卡文迪許扭秤”首先較準確地測定了靜電力常量,選項C錯誤;法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,楞次研究得出了判斷感應電流方向的方法——楞次定律,選項D錯誤。 答案:A 2.(xx上海黃浦區(qū)期末質量監(jiān)測)如圖甲所示,在豎直向上的勻強磁場中,水平放置一個不變形的銅圓環(huán),規(guī)定從上向下看時,銅環(huán)中的感應電流I沿順時針方向為正方向。圖乙表示銅環(huán)中的感應電流I隨時間t變化的圖象,則磁場B隨時間t變化的圖象可能是下圖中的(　　) 解析:由It圖象可知,0~1 s銅環(huán)中磁通量均勻變化,則磁感應強度均勻變化,同理,1~3 s磁感應強度不變,3~5 s磁感應強度均勻變化,據(jù)此可知本題正確選項只有B。 答案:B 3. (xx江西高三聯(lián)考)如圖所示,豎直放置的條形磁鐵中央,有一閉合金屬彈性圓環(huán),條形磁鐵中心線與彈性圓環(huán)軸線重合,現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴大,下列說法中正確的是(　　) A.穿過彈性圓環(huán)的磁通量增加 B.從上往下看,彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應電流 C.彈性圓環(huán)中無感應電流 D.彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外 解析:豎直向下穿過條形磁鐵的磁感線與磁鐵外部的磁感線形成閉合曲線,方向相反,彈性圓環(huán)內的磁通量大小為磁鐵內部磁通量減去磁鐵外部的磁通量,圓環(huán)越大,包圍的合磁通量越少,選項A錯誤;從上往下看彈性圓環(huán)內磁通量為垂直磁鐵截面向下,圓環(huán)擴大,磁通量減少,由楞次定律得感應電流磁場方向向下,由右手定則判斷感應電流方向為順時針方向,選項B正確、C錯誤;感應電流總是阻礙磁通量的變化,因此感應電流的安培力沿半徑向里,選項D錯誤。 答案:B 4.如圖所示,固定的水平長直導線中通有直流I,矩形線框與導線在同一豎直平面內,且一邊與導線平行。線框由靜止釋放,在下落過程中(　　) A.穿過線框的磁通量保持不變 B.線框中感應電流方向保持不變 C.線框所受安培力的合力為零 D.線框的機械能不斷增大 解析:線框下落過程中,穿過線框的磁通量減小,選項A錯誤;由楞次定律可判斷出感應電流方向一直沿順時針方向,選項B正確;線框受到的安培力的合力豎直向上,但小于重力,則合力不為零,選項C錯誤;在下落過程中,安培力對線框做負功,則線框的機械能減小,選項D錯誤。 答案:B 5.(xx遼寧本溪第一高級中學月考)如圖所示是在實驗室制作的發(fā)電機及電動機兩用演示實驗裝置,它有一個可繞固定轉軸轉動的銅盤,銅盤的一部分處在蹄形磁鐵兩極當中,實驗時用導線A連接銅盤的中心,用導線B連接銅盤的邊緣。若用外力搖手柄使得銅盤轉動起來時,在AB兩端會產生感應電動勢;若將AB導線連接外電源,則銅盤會轉動起來。下列說法正確的是(　　) A.外力搖手柄使得銅盤轉動產生感應電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化 B.若外力逆時針轉動銅盤(俯視)時,A端是感應電動勢的負極 C.A、B接電源時銅盤會轉動起來,是由于銅盤沿徑向排列的無數(shù)根銅條受到安培力使得銅盤轉動 D.若要通電使銅盤順時針轉動(俯視)起來,A導線應連接外電源的正極 解析:外力搖手柄使得銅盤轉動產生感應電動勢的原因是銅盤盤面與導線內的磁通量發(fā)生變化,選項A錯誤;銅盤相當于電源,在電源的內部,電流由低電勢流向高電勢,選項B錯誤;A、B接電源時銅盤會轉動起來,是由于銅盤沿徑向排列的無數(shù)根銅條受到安培力使得銅盤轉動,選項C正確;根據(jù)左手定則,若要通電使銅盤順時針轉動(俯視)起來,B導線應連接外電源的正極,選項D錯誤。 答案:C 6. 直導線ab放在如圖所示的水平導體框架上,構成一個閉合回路。長直導線cd和框架處在同一個平面內,且cd和ab平行,當cd中通有電流時,發(fā)現(xiàn)ab向左滑動。關于cd中的電流,下列說法錯誤的是(　　) A.電流肯定在增大,不論電流是什么方向 B.電流肯定在減小,不論電流是什么方向 C.電流大小恒定,方向由c到d D.電流大小恒定,方向由d到c 解析:ab向左滑動,說明通過回路的磁通量在減小,通過回路的磁感應強度在減弱,通過cd的電流在減小,與電流方向無關。 答案:ACD 7.(xx寧夏銀川一中模擬) 甲 如圖甲所示,在坐標系xOy中有邊長為a的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合,頂點a位于坐標原點O處。在y軸右側的Ⅰ、Ⅳ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的邊界與線框的ab邊剛好重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行。t=0時刻,線框以恒定的速度v穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中,感應電流i隨時間t變化的圖線不可能是圖乙中的(　　) 乙 解析:根據(jù)右手定則可知,線框中最初產生的電流方向為a→b→c→d→a,選項D不可能。由于初始切割磁場的導線有效長度最大,因而感應電流最大,選項C不可能。當線框的c點運動到磁場邊緣時,電流要發(fā)生突變,同時電流方向也發(fā)生反向,因而選項A可能,B不可能。 答案:BCD 8. (xx寧夏銀川一中期末考試)現(xiàn)代科學研究中常用到高速電子,電子感應加速器就是利用感生電場加速電子的設備。電子感應加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當電磁鐵繞組通以變化的電流時,產生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內就產生感應渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(　　) A.若電子沿逆時針運動,保持電流的方向不變,當電流增大時,電子將加速 B.若電子沿順時針運動,保持電流的方向不變,當電流增大時,電子將加速 C.若電子沿逆時針運動,保持電流的方向不變,當電流減小時,電子將加速 D.被加速時電子做圓周運動的周期減小 解析:當電磁鐵繞組通有圖示的電流時,由安培定則可知,將產生向上的磁場,當電磁鐵繞組中電流增大時,根據(jù)楞次定律,真空盒空間內產生順時針方向的感應渦旋電場,使得電子沿逆時針運動,電子將加速,選項A正確、BC錯誤;由于電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,電子加速,被加速時電子做圓周運動的周期減小,選項D正確。 答案:AD 二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 9.(16分)(xx重慶理綜,7)小明在研究性學習中設計了一種可測量磁感應強度的實驗,其裝置如圖所示。在該實驗中,磁鐵固定在水平放置的電子測力計上,此時電子測力計的讀數(shù)為G1,磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強磁場,其余區(qū)域磁場不計。直銅條AB的兩端通過導線與一電阻連接成閉合回路,總阻值為R。若讓銅條水平且垂直于磁場,以恒定的速率v在磁場中豎直向下運動,這時電子測力計的讀數(shù)為G2,銅條在磁場中的長度為L。 (1)判斷銅條所受安培力的方向,G1和G2哪個大? (2)求銅條勻速運動時所受安培力的大小和磁感應強度的大小。 解析:(1)根據(jù)楞次定律,導體棒向下運動時,受的安培力必然向上,由牛頓第三定律知,導體棒對裝置的反作用力豎直向下,所以G2大。 (2)測力計增加的讀數(shù)即為安培力的大小, G2-G1=BIL=BL,得 B= 答案:(1)安培力方向豎直向上,G2>G1 (2)安培力的大小F=G2-G1　磁感應強度的大小B= 10. (18分)如圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO以角速度ω做勻速轉動,勻強磁場的磁感應強度為B,從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計時,求: (1)在金屬環(huán)轉過30角時,穿過環(huán)的磁通量。 (2)在金屬環(huán)轉過30角的過程中,穿過環(huán)的磁通量變化。 解析:(1)Φ=BSsin 30=Bπr2 (2)Φ1=0 Φ2=BSsin 30=Bπr2 ΔΦ=Φ2-Φ1=Bπr2 答案:(1)Bπr2　(2)Bπr2 11. (18分)如圖所示,固定在水平桌面上的金屬框架edcf,處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動,此時adcb構成一個邊長為l的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計,開始時磁感應強度為B0。 (1)若從t=0時刻起,磁感應強度均勻增加,同時保持棒靜止,請判斷感應電流的方向。 (2)若從t=0時刻起,磁感應強度逐漸減小,當棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產生感應電流,則磁感應強度應怎樣隨時間變化(寫出B與t的關系式)? 解析:(1)磁感應強度均勻增加,穿過回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,感應電流的方向為逆時針。 (2)設磁感應強度為B,根據(jù)感應電流的產生條件可知,棒中不產生感應電流,則回路中的磁通量不變,所以Bl(l+vt)=B0l2, 故B=。 答案:(1)逆時針　(2)B=