人教版物理选修32同步配套精练第四章+电磁感应学业质量标准检测4Word格式文档下载.docx
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取走磁体,没有磁场,金属弦不能被磁化,振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,电吉他不能正常工作,B项正确;
增加线圈的匝数,由法拉第电磁感应定律可得,线圈中的感应电动势会增大,C项正确;
弦振动过程中,线圈中的磁场方向不变,但磁通量一会儿增大,一会儿减小,产生的电流方向不断变化,D项正确。
2.(2017·
全国卷Ⅲ,15)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( D )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
金属杆PQ向右切割磁感线,根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向;
原来T中的磁场方向垂直于纸面向里,金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T的磁通量减小,根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流,综上所述,可知ABC项错误,D项正确。
3.(2018·
陕西西北工业大学附中高二月考)彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图所示,主要元件是两个线圈L1、L2,它们的自感系数很大,F是保险丝,R是压敏电阻(正确情况下阻值很大,但电压超过设定值时,阻值会迅速减小,可以保护与其并联的元件),C1、C2是电容器,S为电视机开关。
某一次用户没有先关电视机(没有断开S)就拔掉了电源插头,结果烧坏了图中的电路元件,不可能被烧坏的元件是( D )
A.L1 B.L2
C.C2 D.C1
直接拔掉电源插头后,由于L1和L2的自感作用,R、C1、C2、L2、L1所构成的闭合回路中产生较大的电流,C2、L1、L2可能被烧坏,而C1与R元件并联,由于R的保护,C1不会烧坏,故选D。
4.(2016·
北京二十四中高二上学期期末)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。
规定导体环中电流的正方向如图甲所示,磁场方向竖直向上为正。
当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是( B )
根据法拉第电磁感应定律有:
E=n=ns,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电动势与磁场的变化率成正比,即与B-t图象中的斜率成正比,由图象可知:
0-2s,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值,而2-4s斜率不变,电流方向为逆时针,即为负值,故ACD错误,B正确,故选B。
5.(2016·
江西赣州十三县(市)高二下学期期中)两个完全相同的灵敏电流计A、B,按图所示的连接方式,用导线连接起来,当把电流计A的指针向左边拨动的过程中,电流计B的指针将( A )
A.向右摆动
B.向左摆动
C.静止不动
D.发生摆动,但不知道电流计的内部结构情况,故无法确定摆动方向
因两表的结构完全相同,对A来说就是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流,电流方向应用右手定则判断;
对B表来说是线圈受安培力作用带动指针偏转,偏转方向应由左手定则判断,研究两表的接线可知,两表串联,故可判定电流计B的指针向右摆动,故选A。
6.(2017·
福建省福州外国语学校高二上学期期末)如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。
在0~时间内,直导线中电流向上,则在~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( C )
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
在~T时间内,直导线中的电流方向向下增大,穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加,由楞次定律知感应电流方向为顺时针,线框所受安培力的合力由左手定则可知向右,所以C正确。
7.(2016·
福建厦门一中高二检测)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。
当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去。
现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<
ρ铝。
则合上开关S的瞬间( BCD )
A.从右侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射
D.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射
合上开关S的瞬间,金属环中向右的磁通量增大,根据楞次定律,从右侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,选项A错误。
由于电阻率ρ铜<
ρ铝,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,选项B正确。
根据楞次定律的推广含义可知选项C、D正确。
8.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=5000匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化(规定磁感应强度B向下为正),则下列说法中正确的是( AD )
A.螺线管中产生的感应电动势为1V
B.闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×
10-2W
C.电路中的电流稳定后电容器下极板带负电
D.S断开后,流经R2的电流方向由下向上
A.根据法拉第电磁感应定律:
E=n=nS;
代入数据可求出:
E=1V,故A正确;
B.根据全电路欧姆定律,有:
I==A=0.1A;
根据P=I2R1得:
P=0.12×
4W=4×
10-2W,故B错误;
C.根据楞次定律可知,螺线管下端电势高,则电流稳定后电容器下极板带正电,故C错误;
D.S断开后,电容器经过电阻R2放电,因下极板带正电,则流经R2的电流方向由下向上,故D正确;
故选AD。
9.等离子气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。
线圈A内有随图乙所示变化的磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是( BD )
A.0~1s内ab、cd导线互相排斥
B.1~2s内ab、cd导线互相吸引
C.2~3s内ab、cd导线互相吸引
D.3~4s内ab、cd导线互相排斥
由左手定则,可判定等离子气流中的正离子向上极板偏转,负离子向下极板偏转,所以ab中电流方向是由a向b的。
在第1s内,线圈A内磁场方向向右,磁感应强度减小,由楞次定律可知感应电流的方向是由c向d的,由同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,可知两导线相互吸引,A错;
在第2s内,线圈A内磁场方向向左,磁感应强度增加,由楞次定律可知感应电流的方向是由c向d的,由同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,可知两导线相互吸引,B正确;
同理可以判断其他选项,故正确选项为B、D。
10.(2018·
河北省衡水中学滁州分校高二下学期月考)如图(a)所示,在t=0时刻,质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以速度v0进入宽度为L、磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。
在t=t1时刻,线框恰好全部进入磁场且速度减小为v1;
此时对线框施加一沿运动方向的力F,使线框在t=2t1时刻恰好完全离开磁场。
该过程中线圈的v-t图象如图(b)所示,图象关于t=t1对称。
下列说法正确的是( BC )
A.线框进入磁场和穿出磁场的过程,感应电流的方向相同
B.线框进入磁场和穿出磁场的过程,受到安培力的方向相同
C.线框进入磁场的过程,通过导体横截面的电荷量为
D.线框穿出磁场的过程中,外力F所做的功为m(v-v)
根据楞次定律可得,线框进入磁场过程中的电流方向为顺时针,出磁场过程中的电流方向为逆时针,A错误;
根据左手定则可知,线框进入磁场和穿出磁场的过程,受到安培力的方向均向左,B正确;
根据电荷量的经验公式可得q==,所以线框进入磁场的过程,通过导体横截面的电荷量为,C正确;
线框穿出磁场的过程中,外力F和安培力的合力所做的功为m(v-v),D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。
把答案直接填在横线上)
11.(2017·
福州市八县(市)协作体高二下学期期末)如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题。
(1)在实验中,电流表指针偏转的原因是__穿过线圈的磁通量发生变化__。
(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成__正比__关系。
(3)第一个成功实验(如图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入有什么量是相同的?
__磁通量的变化量__,什么量是不同的?
__磁通量的变化率__。
(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:
__只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生__。
12.某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统,使用不到一周,便出现了电源总开关总是无法接通的问题。
经检查,电源总开关中漏电保护器自动切断了电源。
漏电保护器电路如图所示,变压器A处用火线与零线双股平行绕制成线圈,然后接到磁卡机上,B处有一个输出线圈,一旦线圈B中有电流经放大器放大后便推动断电器切断电源。
造成漏电保护器自动切断电源的原因可能为磁卡机用电端__B__。
(填下列选项前字母)
A.零线与火线之间漏电
B.火线与地线之间漏电或零线直接接地
C.磁卡机装得过多,造成电流太大
由题意知,火线和零线均绕在铁芯上,根据互感现象,只有火线与零线中电流大小不等时,才会引起漏电保护器切断电源,故可能是火线与地之间漏电,也可能是零线与地之间漏电。
13.法拉第发现了电磁感应现象之后,又发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机,揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。
法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B,两电刷与灵敏电流计相连。
当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则电刷A的电势__低于__电刷B的电势(填高于、低于或等于);
若仅提高金属盘转速,灵敏电流计的示数将__增大__;
(填增大、减小或不变);
若仅将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数将__减小__(填增大、减小或不变)
根据安培定则可知,电磁铁产生的磁场方向向右,由右手定则判断可知,金属盘产生的感应电流方向从A到B,则电刷A的电势低于电刷B的电势;
若仅提高金属盘转速,