2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.27 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 滬科版.doc

2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.27 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 滬科版課時(shí)規(guī)范練第47頁(yè)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(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.(xx河北石家莊第二次質(zhì)檢)在物理學(xué)建立、發(fā)展的過(guò)程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說(shuō)法正確的是()A.古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)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(xué)的對(duì)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(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒對(duì)他導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究,得出了萬(wàn)有引力定律C.英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確地測(cè)定了靜電力常量D.楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法楞次定律解析:牛頓得出了萬(wàn)有引力定律,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;庫(kù)侖利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確地測(cè)定了靜電力常量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,楞次研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法楞次定律,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:A2.(xx上海黃浦區(qū)期末質(zhì)量監(jiān)測(cè))如圖甲所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)不變形的銅圓環(huán),規(guī)定從上向下看時(shí),銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颉D乙表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象,則磁場(chǎng)B隨時(shí)間t變化的圖象可能是下圖中的()解析:由It圖象可知,01 s銅環(huán)中磁通量均勻變化,則磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,同理,13 s磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,35 s磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,據(jù)此可知本題正確選項(xiàng)只有B。答案:B3. (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?gòu)椥詧A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(kuò)大,下列說(shuō)法中正確的是()A.穿過(guò)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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)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(guò)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(nèi)的磁通量大小為磁鐵內(nèi)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(xiàng)A錯(cuò)誤;從上往下看彈性圓環(huán)內(nèi)磁通量為垂直磁鐵截面向下,圓環(huán)擴(kuò)大,磁通量減少,由楞次定律得感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下,由右手定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤;感應(yīng)電流總是阻礙磁通量的變化,因此感應(yīng)電流的安培力沿半徑向里,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B4.如圖所示,固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有直流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放,在下落過(guò)程中()A.穿過(guò)線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)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(jī)械能不斷增大解析:線框下落過(guò)程中,穿過(guò)線框的磁通量減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向一直沿順時(shí)針?lè)较?選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)誤;在下落過(guò)程中,安培力對(duì)線框做負(fù)功,則線框的機(jī)械能減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B5.(xx遼寧本溪第一高級(jí)中學(xué)月考)如圖所示是在實(shí)驗(yàn)室制作的發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)兩用演示實(shí)驗(yàn)裝置,它有一個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(pán),銅盤(pán)的一部分處在蹄形磁鐵兩極當(dāng)中,實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線A連接銅盤(pán)的中心,用導(dǎo)線B連接銅盤(pán)的邊緣。若用外力搖手柄使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)時(shí),在AB兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);若將AB導(dǎo)線連接外電源,則銅盤(pán)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。下列說(shuō)法正確的是()A.外力搖手柄使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因是銅盤(pán)盤(pán)面上無(wú)數(shù)個(gè)同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化B.若外力逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)(俯視)時(shí),A端是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的負(fù)極C.A、B接電源時(shí)銅盤(pán)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),是由于銅盤(pán)沿徑向排列的無(wú)數(shù)根銅條受到安培力使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)D.若要通電使銅盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)起來(lái),A導(dǎo)線應(yīng)連接外電源的正極解析:外力搖手柄使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因是銅盤(pán)盤(pán)面與導(dǎo)線內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;銅盤(pán)相當(dāng)于電源,在電源的內(nèi)部,電流由低電勢(shì)流向高電勢(shì),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;A、B接電源時(shí)銅盤(pán)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),是由于銅盤(pán)沿徑向排列的無(wú)數(shù)根銅條受到安培力使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;根據(jù)左手定則,若要通電使銅盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)起來(lái),B導(dǎo)線應(yīng)連接外電源的正極,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:C6.直導(dǎo)線ab放在如圖所示的水平導(dǎo)體框架上,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。長(zhǎng)直導(dǎo)線cd和框架處在同一個(gè)平面內(nèi),且cd和ab平行,當(dāng)cd中通有電流時(shí),發(fā)現(xiàn)ab向左滑動(dòng)。關(guān)于cd中的電流,下列說(shuō)法錯(cuò)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dD.電流大小恒定,方向由d到c解析:ab向左滑動(dòng),說(shuō)明通過(guò)回路的磁通量在減小,通過(guò)回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱,通過(guò)cd的電流在減小,與電流方向無(wú)關(guān)。答案:ACD7.(xx寧夏銀川一中模擬)甲如圖甲所示,在坐標(biāo)系xOy中有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框abcd,其一條對(duì)角線ac和y軸重合,頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處。在y軸右側(cè)的、象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(shí)刻,線框以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿abcda的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?則在線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,感應(yīng)電流i隨時(shí)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(chǎn)生的電流方向?yàn)閍bcda,選項(xiàng)D不可能。由于初始切割磁場(chǎng)的導(dǎo)線有效長(zhǎng)度最大,因而感應(yīng)電流最大,選項(xiàng)C不可能。當(dāng)線框的c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊緣時(shí),電流要發(fā)生突變,同時(shí)電流方向也發(fā)生反向,因而選項(xiàng)A可能,B不可能。答案:BCD8.(xx寧夏銀川一中期末考試)現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時(shí),產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),穿過(guò)真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變化,這時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場(chǎng),電子將在渦旋電場(chǎng)作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)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(yùn)動(dòng),當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(shí)()A.若電子沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時(shí),電子將加速B.若電子沿順時(shí)針運(yùn)動(dòng),保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時(shí),電子將加速C.若電子沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時(shí),電子將加速D.被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小解析:當(dāng)電磁鐵繞組通有圖示的電流時(shí),由安培定則可知,將產(chǎn)生向上的磁場(chǎng),當(dāng)電磁鐵繞組中電流增大時(shí),根據(jù)楞次定律,真空盒空間內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)渦旋電場(chǎng),使得電子沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),電子將加速,選項(xiàng)A正確、BC錯(cuò)誤;由于電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng),電子加速,被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小,選項(xiàng)D正確。答案:AD二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9.(16分)(xx重慶理綜,7)小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了一種可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示。在該實(shí)驗(yàn)中,磁鐵固定在水平放置的電子測(cè)力計(jì)上,此時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G1,磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),其余區(qū)域磁場(chǎng)不計(jì)。直銅條AB的兩端通過(guò)導(dǎo)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(chǎng),以恒定的速率v在磁場(chǎng)中豎直向下運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為G2,銅條在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。 (1)判斷銅條所受安培力的方向,G1和G2哪個(gè)大?(2)求銅條勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。解析:(1)根據(jù)楞次定律,導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),受的安培力必然向上,由牛頓第三定律知,導(dǎo)體棒對(duì)裝置的反作用力豎直向下,所以G2大。(2)測(cè)力計(jì)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(yīng)強(qiáng)度的大小B=10.(18分)如圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過(guò)某直徑的軸OO以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,從金屬環(huán)面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(1)在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)30角時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量。(2)在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中,穿過(guò)環(huán)的磁通量變化。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(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab擱在框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)adcb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。(1)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,同時(shí)保持棒靜止,請(qǐng)判斷感應(yīng)電流的方向。(2)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫(xiě)出B與t的關(guān)系式)?解析:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,穿過(guò)回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。(2)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件可知,棒中不產(chǎn)生感應(yīng)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(shí)針(2)B=