十堰市高二物理寒假训练题含答案 17Word下载.docx
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4.
如图所示,一矩形线框,从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少
5.关于电磁感应,下列说法中正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.通过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
6.
如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。
一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。
在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在下图所示的图线中,能正确反映感应电流随时间变化规律的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>
S2=S3,“1”和“2”在同一平面内,“3”线圈在磁铁的正中间.设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3,则它们的大小关系是()
A.Φ1>
Φ2>
Φ3B.Φ1>
Φ2=Φ3C.Φ1<
Φ2<
Φ3D.Φ1<
Φ2=Φ3
8.
如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef,已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )
A.始终为零B.逐渐减小
C.逐渐增大D.不为零,但保持不变
9.
如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度V0抛出,设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将( )
A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定
二、多选题(本大题共6小题,共24.0分)
10.关于磁通量下列说法正确的是( )
A.磁通量越大并不表示磁感应强度越大
B.面积越大穿过它的磁通量也越大
C.穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度
D.磁通量不仅有大小而且有方向是矢量
11.如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下能使电流表指针偏转的是( )
A.将磁铁插入螺线管的过程中
B.磁铁放在螺线管中不动时
C.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中
D.将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中
12.如图所示,线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,下列情况中能引起电流计指针转动的是( )
A.闭合开关瞬间
B.开关闭合稳定后
C.开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片
D.断开开关瞬间
13.
如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好.这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2,若井字形回路中有感应电流通过,则可能( )
A.v1>v2B.v1<v2C.v1=v2D.无法确定
14.如图所示,导线ab和cd互相平行,则在下列情况下导线cd中有感应电流的是( )
A.开关S断开或闭合的瞬间
B.开关S是闭合的,滑动触头向左滑动
C.开关S是闭合的,滑动触头向右滑动
D.开关S始终闭合,滑动触头静止不动
15.
单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示( )
A.线圈中O时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V
三、填空题(本大题共4小题,共18.0分)
16.如图所示,(a)图中当电键S闭合瞬间,流过表
的感应电流方向是______;
(b)图中当S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是______.
17.
如图所示,相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。
MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。
现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。
令U表示MN两端电压的大小,则U=______。
18.
如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆应做______运动,ab杆运动速度大小是______,需对ab杆所加外力的大小为______.
19.
如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。
现垂直于导轨放置一根导体棒MN,MN向右运动时,MN中的电流方向为______,MN向左运动时,MN中的电流方向为______。
(填“M→N”或“N→M”)
四、实验题(本大题共1小题,共4.0分)
20.用如图所示器材研究电磁感应现象和判定感应电流方向。
(1)用笔画线代替导线将实验电路补充完整。
(2)能使电流表指针偏转的操作是______。
A.开关闭合瞬间
B.开关闭合后移动滑动变阻器
C.开关断开后移动滑动变阻器
D.开关断开瞬间
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
21.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,金属棒ab垂直放在相互平行的金属导轨MN、PQ上向右做切割磁感线的匀速运动,速度大小为v=5m/s。
导轨间距L=40cm,磁场方向垂直轨道平面,电阻R=0.5Ω,ab棒的电阻为0.3Ω,其余电阻不计,摩擦也不计,试求:
(1)感应电动势的大小;
(2)感应电流的大小和方向;
(3)使金属棒匀速运动所需的拉力;
(4)切割运动中产生的电功率;
22.
如图所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹角α=30°
,其电阻可忽略不计.设匀强磁场与U形框架的平面垂直.匀强磁场的磁感强度B=0.2T.今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求:
(g=10m/s2)
(1)由静止释放导体,导体ab下滑的最大速度vm;
(2)在最大速度vm时,在ab上释放的电功率.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
原磁场减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,原磁场增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反。
故ABD错误,C正确。
故选:
C。
楞次定律的内容是:
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
解决本题的关键掌握楞次定律的内容:
2.【答案】D
AB、直导线之间的磁场时对称的,圆环在中间时,通过圆环的磁通量为零,金属环上下运动的时候,圆环的磁通量不变,不会有感应电流产生,故AB错误;
C、金属环向左侧直导线靠近,则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强,根据楞次定律可得,环上的感应电流方向为顺时针,故C错误;
D、金属环向右侧直导线靠近,则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强,根据楞次定律可得,环上的感应电流方向为逆时针,故D正确;
D。
通过线圈面积的磁通量发生变化时,则会出现感应电动势,当电路闭合时,则产生感应电流.结合楞次定律可判定感应电流方向.
本题考查楞次定律的应用,掌握感应电流的产生条件,理解右手螺旋定则的内容.穿过线框的磁通量变化有几种方式,有磁场变化导致磁通量变化,也有面积变化导致磁通量变化,还有磁场与面积均变化导致磁通量变化的,最后有磁场与面积均没有变,而是放置的角度变化导致磁通量变化.
3.【答案】B
A、若磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向上,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流;
同理,若磁铁向上运动,则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反。
故A错误,B正确;
C、若磁铁向右运动或向左运动,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反。
故CD错误。
B。
当磁铁向上(下)运动时,穿过线圈的磁通量变小(大),原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下(上),根据右手螺旋定则判断感应电流的方向,然后与图中感应电流的方向比对即可;
同理判断出磁铁向右运动或向左运动的情况。
该题考查楞次定律的应用,楞次定律应用的题目我们一定会做,大胆的去找原磁场方向,磁通量的变化情况,应用楞次定律常规的步骤进行判断即可。
4.【答案】D
离导线越近,磁场越强,当线框从左向右靠近导线的过程中,穿过线框的磁通量增大,当线框跨在档线上向右运动时,磁通量减小,当导线在线框正中央时,磁通量为零,从该位置向右,磁通量又增大,当线框离开导线向右运动的过程中,磁通量又减小;
故ABC错误,D正确;
通电直导线所产生的磁场,离导线越近磁场越强,离导线越远,磁场越弱;
穿线框圈的磁感线净条数越多,磁通量越大,穿过线框的磁感线净条数越少,磁通量越小.
知道通电直导线的磁场分布情况,分析清楚线框的运动过程是正确解题的关键.
5.【答案】D
A、穿过线圈的磁通量越大,而磁通量变化率不一定越大,则感应电动势也无法确定。
故A错误;
B、穿过线圈的磁通量为零,可能磁通量变化率最大,则感应电动势也会最大,故B错误;
C、穿过线圈的磁通量的变化越大,而磁通量变化率不一定越大,则感应电动势也无法确定。
故C错误;
D、通过线圈的磁通量变化越快,感应电动势也越大,故D正确。
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与线圈的匝数成正比。
感应电动势与磁通量的变化率有直接关系,而与磁通量变化及磁通量均没有直接关系。
就如加速度与速度的关系一样。
速度大,加速度不一定大;
速度变化大,加速度也不一定大。
加速度与速度的变化率有关。
6.【答案】C
线框进入磁场过程:
时间t1=
=1s,根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向,感应电流大小I=
不变。
线框完全在磁场中运动过程:
磁通量不变,没有感应产生,