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.doc

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15题只有一项符合题目要求,第68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:A2.(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,01 s铜环中磁通量均匀变化,则磁感应强度均匀变化,同理,13 s磁感应强度不变,35 s磁感应强度均匀变化,据此可知本题正确选项只有B。答案:B3. (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:B4.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:B5.(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:C6.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:ACD7.(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、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abcda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abcda,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:BCD8.(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L。 (1)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,G2G1(2)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:(1)=BSsin 30=Br2(2)1=02=BSsin 30=Br2=2-1=Br2答案:(1)Br2(2)Br211.(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B0。(1)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Bl(l+vt)=B0l2,故B=。答案:(1)逆时针(2)B=