1、第九章 第一节 电磁感应现象楞次定律课下作业时间45分钟满分100分一、选择题(本题共10小题,每题8分,至少一个答案正确,选不全得4分,共80分)1(2012山东理综)以下叙述正确的是A法拉第发现了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果解析惯性大小仅取决于质量,与物体运动状态无关,选项B错误;伽利略最早通过理想斜面实验得出:力不是维持物体运动状态的原因,选项C错误;正确选项为A、D.答案AD2在图9112所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭
2、合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片向右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是Aa、b两个环Bb、c两个环Ca、c两个环 Da、b、c三个环答案A3如图9113所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面,则线框中感应电流的方向是AabcdaBdcbadC先是dcbad,后是abcdaD先是abcda,后是dcbad解析线框从右侧开始
3、由静止释放,穿过线框平面的磁通量逐渐减少,由楞次定律可得感应电流的方向为dcbad;线框通过竖直位置继续向左摆动过程中,穿过线框平面的磁通量逐渐增大,由楞次定律可得感应电流的方向仍为dcbad,故B选项正确答案B4如图9114所示,电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,下端为N极现使磁铁自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A从a到b,上极板带正电B从a到b,下极板带正电C从b到a,上极板带正电D从b到a,下极板带正电解析由楞次定律知感应电流的磁场向上,电流从a到b,上极板带正电,故A正确答案A5如图9115所示是某电磁冲击钻的
4、原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动解析钻头M向右移动,说明穿过M的磁通量增加,故A、C正确答案AC6(2013杭州期末)如图9116所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中A有感应电流,且B被A吸引B无感应电流C可能有,也可能没有感应电流D有感应电流,且B被A排斥解析MN向右加速滑动时,电磁铁A中的电流增大,引起穿过B的磁通量增大,故B中有感应电流产生,再由楞次定律的推广知,B应被排斥,D正确答
5、案D7甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转,现让它们以相同角速度同时开始转动,由于阻力作用,经相同的时间后停止若将铜环置于如图9117所示的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向垂直,乙环的转轴与磁场方向平行再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后,下列判断正确的是A甲环先停下 B乙环先停下C两环同时停下 D两环都不会停下解析通过甲环的磁通量发生变化,有感应电流产生,甲环所受安培力为阻力,故甲环先停下答案A8(2013福州一中月考)如图9118所示,闭合导体环固定,在条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落并穿过导体环的过程中,不计空气阻力,下列关于导体环中感应电
6、流方向(俯视)和磁铁加速度的说法正确的是A感应电流方向先顺时针再逆时针B感应电流方向一直沿顺时针方向C靠近导体环时磁铁加速度小于gD远离导体环时磁铁加速度大于g解析从“阻碍磁通量变化”来看,原磁场方向向上,磁感应强度大小是先增后减,感应电流磁场方向先向下后向上,感应电流方向先顺时针后逆时针A项正确,B项错误;从“阻碍相对运动”来看,先排斥后吸引,磁铁加速度都小于g,C项正确,D项错误答案AC9(2012北京理综)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图9119所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起
7、某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路,经重复实验,线圈上的套环均未动对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同解析“跳环实验”的原理是接通电源时金属环回路内磁通量突然增加使金属环产生感应电流而受向上安培力导致环跳起,线圈接在了直流电源上、电源电压过高、所选线圈的匝数过多这些因素都不会影响接通电源时金属环回路内磁通量增加,相反电源电压过高、所选线圈的匝数过多只会导致产生的感应电流更大,实验现象更明显,但所用套环的材料如果是绝缘的或质量太大,则实验中没电流或因为重力过大跳不起来答案D10(20
8、13成都模拟)如图9120所示,固定的水平长直导线中通有电流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,选项C错误;在下落过程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项D错误答案B二、计算题(本大题共2小题,共20分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11(10分)磁感应强度为B的匀强磁场仅存在
9、于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图9121所示,从ab进入磁场时开始计时,到线框离开磁场为止(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流若有,说出感应电流的方向解析(1)进入磁场的过程中磁通量均匀地增加,完全进入以后磁通量不变,之后磁通量均匀减小,如图所示(2)线框进入磁场阶段,磁通量增加,由楞次定律得电流方向为逆时针方向;线框完全在磁场中运动阶段,磁通量不变,无感应电流;线框离开磁场阶段,磁通量减小,由楞次定律得电流方向为顺时针方向答案见解析12(10分)如图9122所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流,从t0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式解析要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化,在t0时刻,穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2.设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为2Bl(lvt),由12得B.答案B