人教版高中物理选修3-2课时作业12

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(完整word)人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案

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(完整版)人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案

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高中物理选修3-2课时作业12：5.4变压器

5.4变压器1．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈2．对理想变压器作出的判断正确的是()A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗B．低压线圈匝数少、电流小、导线细C．高压线圈匝数多、电流大、导线细D．低压线圈匝数少、电流大、导线粗3．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是()A．I1由I2决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不正确4．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流。

已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是()A．5 A,250 V,50 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103 kW5．(多选)如图(a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，Ⓐ、为理想电流表和电压表。

若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A．电流表的示数为2 AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz6．如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。

现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A．10 V10 V B．10 V 4 VC．4 V10 V D．10 V07．一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V。

高中物理选修3-1课时作业12：2.3 欧姆定律

2.3欧姆定律1．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 时，通过导线的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的21，再给它两端加上电压2U ，则（） A ．通过导线的电流为I 81 B ．通过导线的电流为I 161 C ．导线中自由电子定向移动的速率为14v D ．导线中自由电子定向移动的速率为12v 2．两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图所示。

从图线可判断（）A ．两电阻阻值的关系是R 1＞R 2B ．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C ．电压相同时，通过R 1的电流强度较大D ．两电阻串联接入电路时，R 1消耗的功率小3．自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法正确的是（）A.焦耳研究了摩擦生热等现象，确定了热与功之间的定量关系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系D.奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系4．有四个金属导体，它们的U-I 图线如下图所示，电阻最小的导体是（）A.A 导体B.B 导体C.C 导体D.D 导体5．如图所示是一个电路的一部分，其中R 1=5Ω，R 2=1Ω，R 3=3Ω，I 1=0.2A, I 2=0.1A,那么电流表测得的电流为（）A ．0.2A ，方向向右B ．0.15A ，方向向左C ．0.2A ，方向向左D ．0.3A ，方向向右6．对于欧姆定律的理解，下列说法中不正确．．．的是( ) A ．由R U I =可知通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B ．由IR U =可知对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 C ．由I U R =可知导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 D ．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变7．如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，灯泡A 、B 、C 的亮度将（）A.都变亮B.都变暗C.A 、B 变亮，C 变暗D.A 、C 变亮，B 变暗8．在研究电流跟电影、电阻的关系的实验中，得出表格中的一组数据，根据这组数据，可以得到的结论是（）导体两端电压（V ）导体电阻（Ω）通过导体的电流（A ） 42 2 44 1 4 8 0.5A 导体电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比B导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比C导体两端电压一定时，导体的电阻和通过导体的电流成反比D导体两端电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比9．如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为3V，内阻为1kΩ，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为1kΩ的定值电阻R0，最后电压表示数为2.00 V，电流表示数为0.10 A，下列说法正确的是( )R0A．R x略大于40 Ω B．R x略小于40 ΩC．R x略小于20 Ω D．R x略大于20 Ω10．如图所示，为A.B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（）A.电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变B.电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变C.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B11．欧姆定律不适用于下列哪种情况( )A．金属导电B．半导体导电C．电解液导电D．气体导电二、填空题12．如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则R1∶R2＝，将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝。

【人教版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)

（人教版）高中物理选修3-2（全册）课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．下列现象中属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα＝45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A ．BS B.45BS C.35BS D.34BS3．如图所示, 开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直, 且一半在磁场内, 一半在磁场外, 若要使线框中产生感应电流, 下列办法中不可行的是( )A ．将线框向左拉出磁场B ．以ab 边为轴转动(小于90°)C ．以ad 边为轴转动(小于60°)D ．以bc 边为轴转动(小于60°)4．如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A ．断开开关S, ab 中有感应电流B ．闭合开关S, ab 中有感应电流C ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5．我国已经制订了登月计划, 假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场. 他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A ．直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈在某一平面内沿各个方向运动, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流7．如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转8．如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L＝10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1＝0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r ＝1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2＝0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1．解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2．解析: 选B 在磁通量Φ＝BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ＝BS ·sin α＝45BS . 3．解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量减少, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ab 边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量在发生变化, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ad边为轴转动(小于60°)时, 穿过线框的磁通量在减小, 所以在这个过程中线框中会产生感应电流, 如果转过的角度超过60°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°～300°). 当线框以bc边为轴转动时, 如果转动的角度小于60°, 则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积).4．解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5．解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6．解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7．解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8．解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进＞所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9．解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11 T则有ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.12×sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb答案: 1.5×10－2 Wb10．解析: (1)对A线圈, Φ1＝B1πr2,Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb对B线圈, Φ1＝B1πr2, Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb(2)对C线圈: Φ1＝Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2＝Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝Bπr2C(1－cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866) Wb≈8.4×10－6 Wb答案: (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．一金属圆环水平固定放置, 现将一竖直的条形磁铁, 在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放, 在条形磁铁穿过圆环的过程中, 条形磁铁与圆环( )A ．始终相互吸引B ．始终相互排斥C ．先相互吸引, 后相互排斥D ．先相互排斥, 后相互吸引2．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～T 2时间内, 直导线中电流向上, 则在T2～T 时间内, 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.如图所示, 通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环, 铜环平面与螺线管截面平行. 当电键S 接通瞬间, 两铜环的运动情况是( )A ．同时向两侧推开B ．同时向螺线管靠拢C ．一个被推开, 一个被吸引, 但因电源正负极未知, 无法具体判断D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢, 因电源正负极未知, 无法具体判断4．电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, N 极朝下, 如图所示. 现使磁铁开始自由下落, 在N 极接近线圈上端过程中, 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5.如图所示, ab为一金属杆, 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中, 可绕a点在纸面内转动; S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环. 在杆转动过程中, 杆的b端与金属环保持良好接触; A为电流表, 其一端与金属环相连, 一端与a点良好接触. 当杆沿顺时针方向转动时, 某时刻ab杆的位置如图所示, 则此时刻( )A．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C．电流表中电流的方向由d→c; 作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表, 作用于ab的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀速拉出, 以下各种说法中正确的是( )A．向左拉出和向右拉出时, 环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并减小关.三、非选择题9．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1．解析: 选 D 在条形磁铁靠近圆环的过程中, 通过圆环的磁通量不断增加, 会产生感应电流, 从而阻碍条形磁铁的运动, 所以此过程中它们是相互排斥的, 当条形磁铁穿过圆环后, 通过圆环的磁通量又会减小, 产生一个与原磁场相同的感应磁场, 阻碍原磁通量的减小, 所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力, D 正确.2．解析: 选C 在T2～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, C 正确.3．解析: 选 A 当电路接通瞬间, 穿过线圈的磁通量增加, 使得穿过两侧铜环的磁通量都增加, 由楞次定律可知, 两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反, 即受到线圈磁场的排斥作用, 使两铜环分别向外侧移动, A 正确.4．解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5．解析: 选A 金属杆顺时针转动切割磁感线, 由右手定则可知产生a 到b 的感应电流, 电流由c →d 流过电流表, 再由左手定则知此时ab 杆受安培力向右, 故A 正确.6．解析: 选BD 将金属圆环不管从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 根据楞次定律可知, 感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的, 选项B 正确, A 、C 错误; 另外在圆环离开磁场前, 穿过圆环的磁通量没有改变, 该种情况无感应电流, D 正确.7．解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8．解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9．解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb, 则( )A．线圈中感应电动势每秒增加2 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变2．如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变 D．方向不变, 大小改变3．环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A．感应电流大小恒定, 顺时针方向B．感应电流大小恒定, 逆时针方向C．感应电流逐渐增大, 逆时针方向D．感应电流逐渐减小, 顺时针方向4．如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )A．电压表有读数; 电流表有读数B．电压表无读数; 电流表无读数C．电压表有读数; 电流表无读数D ．电压表无读数; 电流表有读数5．如图所示, 一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v , 在水平U 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 半圆形硬导体AB 的电阻为r , 其余电阻不计, 则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A ．BLv ;BLvR 0R 0＋rB ．2BLv ; BLvC ．2BLv ; 2BLvR 0R 0＋rD ．BLv ; 2BLv二、多项选择题6．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A ．列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化B ．列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快C ．列车运动时, 线圈中会产生感应电动势D ．线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7．(山东高考)如图所示, 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内, 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定, 导体棒与轨道垂直且接触良好. 在向右匀速通过M 、N 两区的过程中, 导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示. 不计轨道电阻. 以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, t ＝0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 无关C ．带正电, 电荷量是kL 2C4πD ．带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a＝1 m的正方形线圈, 总电阻为R＝2 Ω, 当线圈以v＝2 m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.如图所示, 两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置, 导轨间距离为L, 电阻不计. 在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡. 整个系统置于匀强磁场中, 磁感应强度方向与导轨所在平面垂直. 现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放. 金属棒下落过程中保持水平, 且与导轨接触良好. 已知某时刻后两灯泡保持正常发光. 重力加速度为g. 求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.答案1．解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E ＝ΔΦΔt可知选项D 正确.2．解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3．解析: 选B 由B t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E ＝ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I ＝ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4．解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5．解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E ＝2BLv ,AB 间的电势差U AB ＝E R 0＋r R 0＝2BLvR 0R 0＋r, C 正确.6．解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7．解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8．解析: 选BD 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝kS , 而S ＝L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9．解析: (1)根据E ＝Blv , I ＝ER知I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12J ＝0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10．解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P ＝I 20R ①由题意, 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后, 小灯泡保持正常发光, 流经MN 的电流为I ＝2I 0 ②此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等, 下落的速度达到最大值, 有 mg ＝BLI ③联立①②③式得B ＝mg2LR P④ (2)设灯泡正常发光时, 导体棒的速率为v , 由电磁感应定律与欧姆定律得 E ＝BLv ⑤ E ＝RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v ＝2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章第5节电磁感应现象的两类情况课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A ．小球速度变大B ．小球速度变小C ．小球速度不变D ．以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．金属棒的机械能增加量B ．金属棒的动能增加量C ．金属棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量3．如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A．方向向右, 且为恒力B．方向向右, 且为变力C．方向向左, 且为变力 D．方向向左, 且为恒力4．如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 穿过一根竖直悬挂的条形磁铁, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合. 若取磁铁中心O为坐标原点, 建立竖直向下为正方向的x轴, 则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )甲A B C D乙二、多项选择题6．如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。

(人教版)物理高中选修(3-2)课后习题+单元检测卷 (全书完整版)

（人教版）高中物理选修（3-2）课后习题+单元检测卷汇总第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究感应电流的产生条件课时演练·促提升A组1.如图所示,一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面,并且处在两导线的中央,则()A.两导线电流同向时,穿过线圈的磁通量为零B.两导线电流反向时,穿过线圈的磁通量为零C.两导线电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等D.两导线电流产生的磁场是不均匀的,不能判定穿过线圈的磁通量是否为零解析:根据安培定则,两导线电流同向时,它们在线圈处产生的磁场反向,穿过线圈的磁通量为零;两导线电流反向时,它们在线圈处产生的磁场同向,穿过线圈的磁通量不为零,故选项A正确.答案:A2.如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行. 则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中,线框中的感应电流的情况是()A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时无感应电流,过中部后又有感应电流D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流解析:先画出条形磁铁的磁场分布情况,然后分析线圈在平移过程中,穿过线框的磁通量的变化情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在变化,故B正确.答案:B3.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()解析:产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化,选项B符合要求.答案:B4.如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线处在同一平面内,下列情况下,矩形线框中不会产生感应电流的是()A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动解析:导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,线框中磁通量增大,可以产生感应电流;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,磁通量减小,可以产生感应电流;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,不会产生感应电流;线框以ad边为轴转动时,线框中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故选项A、B、D不合题意,选项C符合题意.答案:C5.如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN重合. 要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有()A.使螺线管在线圈a所在平面内转动B.使螺线管上的电流发生变化C.使线圈以MN为轴转动D.使线圈以与MN垂直的直径为轴转动解析:图示位置,线圈a所在平面与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,当按A、B、C所述方式变化时,线圈a所在平面仍与磁感线平行,磁通量不变,不产生感应电流;按D所述方式变化时,由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化,能够产生感应电流,故选D.答案:D6.(多选)如图所示是截面为等腰直角形的三棱柱,其侧面abcd为正方形,边长为L,将它按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A.通过abcd平面的磁通量大小为B·L2B.通过dcfe平面的磁通量大小为B·L2C.通过abfe平面的磁通量大小为B·L2D.通过整个三棱柱的磁通量为零解析:由公式Φ=BS cos θ可以得出通过侧面abcd的磁通量Φ1=BL2cos 45°=BL2,A错误;通过平面dcfe的磁通量Φ2=BL·L,B正确;通过平面abfe的磁通量Φ3=B·L2cos 90°=0,C错误;而整个三棱柱表面是个闭合曲面,穿入与穿出的磁感线条数相等,即穿过它的净磁感线的条数是0,故穿过整个三棱柱的磁通量为零,D正确.答案:BD7.(多选)如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果中可能的是()A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转B.S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转解析:回路A中有电源,当S1闭合后,回路中有电流,产生磁场,回路B中有磁通量. 在S1闭合或断开的瞬间,回路A中的电流从无到有或从有到无,产生的磁场发生变化,从而使穿过回路B的磁通量发生变化,此时若S2是闭合的,则回路B中有感应电流,电流计指针偏转,所以选项A、D正确.答案:AD8.如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图. 两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流()A.开关S闭合或断开瞬间B.开关S闭合一段时间之后C.开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置时D.拿走铁环,再做这个实验,开关S闭合或断开的瞬间解析:根据法拉第对产生感应电流的五类概括,选项A、C、D符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象. 而开关S闭合一段时间之后,A线圈中是恒定电流,产生恒定的磁场,B 线圈中磁通量稳定不变,故不能使B线圈中产生感应电流,故选项B符合题意.答案:B9.要研究电磁感应现象实验,为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线接成相应的实物电路图.答案:实物电路图如图所示.B组1.如图所示,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等长的平行导线ab和cd,以相同的速度v 匀速向右滑动. 为使ab中有感应电流产生,对开关S来说()A.打开和闭合都可以B.应打开C.打开和闭合都不行D.应闭合解析:若开关打开,导线运动时,闭合回路abdc中磁通量不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回路abNM中磁通量变化,产生感应电流. 所以,应选D选项.答案:D2.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生解析:本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看). 磁通量是指穿过一个面的磁感线的多少,由于垂直纸面向外的和垂直纸面向里的磁感线要抵消一部分,当弹簧线圈P的面积扩大时,垂直纸面向里的磁感线条数增加,而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的,故穿过P的磁通量将减小,回路中会有感应电流产生.答案:C3.(多选)2013年12月2日1时30分,我国嫦娥三号搭载月球车“玉兔号”从西昌卫星发射中心顺利升空,正式开始探月之旅. 假如月球车登月后要探测一下月球表面是否有磁场,应该怎样进行实验()A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零解析:只要线圈中能产生感应电流,电流表有示数,就说明月球上一定有磁场. 如果没有电流,只能说明线圈中的磁通量没有发生变化,需要变换转动轴或运动方向再试. 如果线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,当空间有磁场时,至少会有一次产生感应电流,C、D正确.答案:CD4.(多选)下列说法中正确的是()A.只要导体相对磁场运动,导体中就一定会产生感应电流B.闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动,导体回路中不一定会产生感应电流C.只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零,导体回路中就一定会产生感应电流D.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流解析:产生感应电流要有两个条件:一是导体回路要闭合;二是穿过导体回路的磁通量要发生变化,故D正确;如果导体没有构成闭合回路或构成闭合回路但沿磁感线运动,导体中就没有感应电流,故A错误;如果闭合导体回路在与回路平面垂直的磁场中运动,两边都切割磁感线,但闭合导体回路的磁通量仍没有发生变化,也不产生感应电流,故B正确;穿过闭合导体回路的磁通量不为零,但如果磁通量没有变化,回路中就没有感应电流,故C错误.答案:BD5.如图所示,矩形线圈abcd左半边处在匀强磁场中,右半边在磁场外,磁感应强度为B,线圈一半的面积为S,初始时磁场垂直于线圈平面,求下列情况中线圈中磁通量的变化量:(1)以ab边为轴线圈转过90°.(2)以ab边为轴线圈转过60°.(3)以中线ef为轴线圈转过180°.解析:(1)线圈初始磁通量Φ1=BS,转过90°后,Φ2=0,所以ΔΦ=Φ2-Φ1=-BS,大小为BS.(2)当线圈以ab边为轴边转过60°时,矩形线圈恰好全部进入磁场,Φ2=B·2S cos 60°=BS,所以ΔΦ=Φ2-Φ1=0,说明磁通量未发生变化.(3)当线圈绕中线转过180°时,因为Φ1=BS,磁感线是垂直于线圈的正前面向里穿过的,当线圈绕中线转过180°时,线圈的正后面转到正前面,磁感线是从原正后面向里穿过的,故Φ2=-BS,所以ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BS,大小为2BS.答案:见解析.6.如图是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中能够改变副线圈回路磁通量,使副线圈中产生感应电流的三种方法:(1).(2).(3).答案:实线连接,如图所示.(1)A线圈在B线圈中,合上(或断开)开关瞬间(2)将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出的过程中(3)A线圈在B线圈中,移动滑动变阻器的滑片时3 楞次定律课时演练·促提升A组1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B.闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化解析:电磁感应现象中,若磁通量减小,则感应电流的磁场与原磁场方向相同,选项A错误;若闭合线圈平面与磁场方向平行,则无论磁场强弱如何变化,穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,选项B错误;若线圈切割磁感线时,穿过线圈的磁通量不发生变化,则不能产生感应电流,选项C错误;只有选项D正确.答案:D2.如图所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向解析:线圈由初始位置向Ⅰ位置运动过程中,沿磁场方向的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,从右向左穿过线圈,根据安培定则,Ⅰ位置时感应电流的方向(沿磁感线方向看去)是逆时针方向;在Ⅱ位置时由左向右穿过线圈的磁通量最大,由Ⅱ位置向Ⅲ位置运动时,向右穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向右,阻碍它的减少,根据安培定则可判定Ⅲ位置的电流方向(沿磁感线方向看去)是顺时针方向,且知Ⅱ位置时感应电流为零. 故选D.答案:D3.闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时,bc边所受到的磁场力方向向下,那么线圈的运动情况是()A.向左平动进入磁场B.向右平动出磁场C.向上平动D.向下平动解析:当bc受力向下时,说明感应电流方向由b指向c,当向左进入磁场时,磁通量增加,感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反,垂直纸面向里,用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向.答案:A4.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()A.始终有感应电流自a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流解析:条形磁铁从左边进入螺线管的过程中,在螺线管内产生的磁场方向向右,且穿过螺线管的磁通量不断增加,根据楞次定律,产生的感应电流的方向是a→G→b;条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中,在螺线管中产生的磁场方向仍向右,穿过螺线管的磁通量不断减小,根据楞次定律,产生的感应电流的方向是b→G→a,故C正确.答案:C5.如图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.转动解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加.答案:A6.如图所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从直导线的左侧平移到右侧的过程中线框内感应电流的方向为()A.先顺时针,后逆时针B.先逆时针,后顺时针C.先顺时针,后逆时针,再顺时针D.先逆时针,后顺时针,再逆时针解析:直线电流产生的磁场在右侧垂直纸面向里,在左侧垂直线面向外,线框从左向右平移时,磁通量是先从垂直纸面向外的增强到减弱(线框通过导线时),当线框正通过直线电流的中间时,磁通量为零,继续向右运动时磁通量从垂直纸面向里的增强又到减弱,根据楞次定律和右手定则,感应电流的方向先为顺时针,后为逆时针,再顺时针.答案:C7.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过. 现将环从位置Ⅰ释放,经过磁铁到达位置Ⅱ. 设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2,重力加速度大小为g,则()A.F T1>mg,F T2>mgB.F T1<mg,F T2<mgC.F T1>mg,F T2<mgD.F T1<mg,F T2>mg解析:当圆环经过磁铁上端时,磁通量增大,根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推,又由牛顿第三定律可知圆环给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T1>mg;当圆环经过磁铁下端时,磁通量减小,根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸,同理圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T2>mg,所以只有A正确.答案:A8.(多选)如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流. 各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是()解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对C图分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同. 线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥. 综合以上分析知,C、D正确.答案:CDB组1.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,则其机械能减小,选项D错误. 答案:B2.如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈c向右摆动,则ab的运动情况是()A.向左或向右匀速运动B.向左或向右减速运动C.向左或向右加速运动D.只能向右匀加速运动解析:当导线ab在导轨上滑行时,线圈c向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右侧回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故A、C、D错误,B正确.答案:B3.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是()A.C端一定是N极B.C端一定是S极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明解析:AB的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流,根据楞次定律知,感应电流的磁场阻碍AB插入,因此,C端极性一定和B端极性相同.答案:C4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈. 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈相互排斥,线圈受排斥力向右下方,F N大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引,线圈受到吸引力向右上方,F N小于mg,线圈有水平向右运动的趋势. 所以正确选项是D.答案:D5.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通. 当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动解析:由右手定则可判断导体AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断导体CD受到向右的安培力作用而向右运动.答案:AD6.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连,要使线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动解析:欲使线圈N产生顺时针方向的感应电流,则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N中的磁场方向向外,且磁通量在增大. 因此,对于前者,应使ab减速向右运动;对于后者,则应使ab加速向左运动. 故应选B、C. (注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流)答案:BC4 法拉第电磁感应定律课时演练·促提升A组1.闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()A.磁通量B.磁感应强度C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量解析:根据法拉第电磁感应定律表达式E=n知,闭合电路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,而与磁通量Φ、磁感应强度B、磁通量的变化量ΔΦ无关,所以选项A、B、D 错误,选项C正确.答案:C2.穿过一个单匝线圈的磁通量,始终以每秒均匀地增加2 Wb,则()A.线圈中的感应电动势每秒增大2 VB.线圈中的感应电动势每秒减小2 VC.线圈中的感应电动势始终为2 VD.线圈中不产生感应电动势解析:根据题意,穿过线圈的磁通量始终每秒均匀增加2 Wb,即穿过线圈的磁通量的变化率=2 Wb/s,由法拉第电磁感应定律知E=n=2 V,所以选C.答案:C3.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5 cm,电容C=20 μF,当磁场B以4×10-2 T/s的变化率均匀增加时,则()A.电容器a板带正电,电荷量为2π×10-9 CB.电容器a板带负电,电荷量为2π×10-9 CC.电容器b板带正电,电荷量为4π×10-9 CD.电容器b板带负电,电荷量为4π×10-9 C解析:根据楞次定律可判断a板带正电,线圈中产生的感应电动势E=πr2=π×10-4 V,板上带电荷量Q=CE=2π×10-9 C,选项A正确.答案:A4.(多选)如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下. 飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度保持不变. 由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差. 设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则()A.若飞机从西往东飞,φ1比φ2高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高解析:由右手定则可知机翼左端电势比右端电势高,即φ1>φ2,A、C项正确.答案:AC5.(多选)在北半球,地磁场的竖直分量向下. 飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处电势为φ2,则()A.若飞机从西往东飞,φ1比φ2高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高解析:该题中飞机两翼是金属材料,可视为一垂直于飞行方向切割竖直向下的磁感线的导体棒,磁场水平分量对产生电动势无作用. 对选项A,磁场竖直分量向下,手心向上,拇指指向飞机飞行方向,四指指向左翼末端,故φ1>φ2,选项A正确. 同理,飞机从东往西飞,仍是φ1>φ2,选项B错误. 从南往北、从北往南飞,都是φ1>φ2,故选项C正确,选项D错误.答案:AC6.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出,设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法判断解析:棒ab水平抛出后,其速度越来越大,但只有水平分速度v0切割磁感线产生感应电动势,故E=Bl v0保持不变.答案:C7.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内. 回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中. 回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示. 用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是()。

新课标高中物理选修3-2课后习题答案

高中物理3.2课后习题答案第4章第1节划时代的发现1．奥斯特实验，电磁感应等．2．电路是闭合的．导体切割磁感线运动．第2节探究电磁感应的产生条件1．（1）不产生感应电流（2）不产生感应电流（3）产生感应电流2．答：由于弹簧线圈收缩时，面积减小，磁通量减小，所以产生感应电流．3．答：在线圈进入磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量增大，所以线圈中产生感应电流；在线圈离开磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中产生感应电流；当个线圈都在磁场中时，由于穿过线圈的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流．4．答：当线圈远离导线移动时，由于线圈所在位置的磁感应强度不断减弱，所以穿过线圈的磁通量不断减小，线圈中产生感应电流．当导线中的电流逐渐增大或减小时，线圈所在位置的磁感应强度也逐渐增大或减小，穿过线圈的磁通量也随之逐渐增大或减小，所以线圈中产生感应电流．5．答：如果使铜环沿匀强磁场的方向移动，由于穿过铜环的磁通量不发生变化，所以，铜环中没有感应电流；如果使铜环在不均匀磁场中移动，由于穿过铜环的磁通量发生变化，所以，铜环中有感应电流．6．答：乙、丙、丁三种情况下，可以在线圈B 中观察到感应电流．因为甲所表示的电流是稳恒电流，那么，由这个电流产生的磁场就是不变的．穿过线圈B 的磁通量不变，不产生感应电7．流．乙、丙、丁三种情况所表示的电流是随时间变化的电流，那么，由这样的电流产生的磁场也是变化的，穿过线圈B 的磁通量变化，产生感应电流．8．为了使MN 中不产生感应电流，必须要求DENM 构成的闭合电路的磁通量不变，即2BS B l =，而()S l vt l =+，所以，从0t =开始，磁感应强度B 随时间t 的变化规律是0B l B l vt =+ 第3节楞次定律1．答：在条形磁铁移入线圈的过程中，有向左的磁感线穿过线圈，而且线圈的磁通量增大．根据楞次定律可知，线圈中感应电流磁场方向应该向右，再根据右手定则，判断出感应电流的方向，即从左侧看，感应电流沿顺时针方向．2．答：当闭合开关时，导线AB 中电流由左向右，它在上面的闭合线框中引起垂直于纸面向外的磁通量增加．根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍它的增加，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直纸面向里，再根据右手定则可知感应电流的方向是由D 向C ．当断开开关时，垂直于纸面向外的磁通量减少．根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍原磁场磁通量的减少，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直纸面内外，再根据右手定则可知感应电流的方向是由C向D．3．答：当导体AB向右移动时，线框ABCD中垂直于纸面向内的磁通量减少．根据楞次定律，它产生感应电流的磁场要阻碍磁通量减少，即感应电流的磁场与原磁场方向相同．垂直于纸面向内，所以感应电流的方向是A→B→C→D．此时，线框ABFE中垂直纸面向内的磁通量增加，根据楞次定律，它产生的磁场要阻碍磁通量的增加，即感应电流的磁场与原磁场方向相反，垂直于纸面向外．所以，感应电流的方向是A→B→F→E．所以，我们用这两个线框中的任意一个都可以判定导体AB中感应电流的方向．说明：此题对导体AB中的电流方向的判定也可用右手定则来确定．4．答：由于线圈在条形磁铁的N极附近，所以可以认为从A 到B的过程中，线圈中向上的磁通量减小，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少，即感应电流的磁场与原磁场方向相同，再根据右手螺旋定则可知感应电流的方向，从上向下看为逆时针方向．从B到C的过程中，线圈中向下的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，即感应电流的磁场与原磁场方向相反，再根据右手螺旋定则可知感应电流的方向，从上向下看为逆时针方向．5．答：（1）有感应电流（2）没有感应电流；（3）有感应电流；（4）当合上开关S 的一瞬间，线圈P 的左端为N 极；当打开开关S 的上瞬间，线圈P 的右端为N 极．6．答：用磁铁的任一极（如N 极）接近A 球时，穿过A 环中的磁通量增加，根据楞次定律，A 环中将产生感应电流，阻碍磁铁与A 环接近，A 环将远离磁铁；同理，当磁铁远离发A 球时，A 球中产生感应电流的方向将阻碍A 环与磁铁远离，A 环将靠近磁铁．由于B 环是断开的，无论磁极移近或远离B 环，都不会在B 环中形成感应电流，所以B 环将不移动．7．答：（1）如图所示．圆盘中任意一根半径CD 都在切割磁感线，这半径可以看成一个电源，根据右手定则可以判断，D 点的电势比C 点高，也就是说，圆盘边缘上的电势比圆心电势高，（2）根据右手定则判断，D 点电势比C 点高，所以流过电阻R 的电流方向自下向上．说明：本题可拓展为求CD 间的感应电动势．设半径为r ，转盘匀速转动的角速度ω，匀强磁场的磁感应强度为B ，求圆盘转动时的感应电动势的大小．具体答案是212E Br ω=．第4节法拉第电磁感应定律1．正确的是D ．2．解：根据法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势为0.090.021000V 175V 0.4E n t -∆Φ==⨯=∆；根据闭合电路欧姆定律可得，通过电热器的电流为175A=0.175A 99010E I R r ==++3．解：根据导线切割磁感线产生感应电动势的公式E Blv =得：缆绳中的感应电动势54334.6102.05107.610V=7.210V E -=⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 4．答：可以．声音使纸盒振动，线圈切割磁感线，产生感应电流．5．答：因为线圈绕OO '轴转动时，线圈长2L 的边切割磁感线的速度变化，感应电动势因而变化．根据公式sin E Blv θ=和v r ω=有12sin E BL L ωθ=．因为12S L L =，90θ=︒，所以，E BS ω=． 6．答：（1）根据法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势2B E n n R t t π∆Φ∆==∆∆，所以，22441AB E E ==．（2）根据闭合电路欧姆定律，可得通过线圈的电流2122S E B B I n R n R R tR t Sππρρ∆∆===∆∆，所以，221A A B B I R I R ===． 7．答：管中有导电液体流过时，相当于一段长为d 的导体在切割磁感线，产生的感应电动势E Bdv =．液体的流量()22d Q v π=，即液体的流量与电动势E 的关系为4d Q E B π=．第5节电磁感应定律的应用1．解：根据导线切割磁感线产生感应电动势的公式E Blv =，该机两翼尖间的电势差为54.71012.70.7340V=0.142V E -=⨯⨯⨯⨯，根据右手定则可知，从驾驶员角度来说，左侧机翼电势高。

高中人教版物理选修3-2课时分层作业12 传感器及其工作原理+Word版含解析

课时分层作业(十二)[基础达标练](时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．生物传感器【解析】太阳能电池板的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，选项B正确，选项A、C、D错误．【答案】 B2．关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器【解析】光敏电阻是把光强转换为电阻的元件；热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，金属铂与热敏电阻的阻值随温度的变化趋势相反，故C错误．【答案】 A3．当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上．你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息()A．温度B．运动C．人D．光线【解析】自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使用．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开、关门．故D正确．【答案】 D4．如图6-1-13(a)所示的电路中，光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时，R2两端的电压变化规律是图中的()【导学号：57272137】图6-1-13【解析】光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零．故选项B正确．【答案】 B5．如图6-1-14所示是观察电阻R随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水换为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()图6-1-14A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显【解析】若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，但由于金属热电阻灵敏度较差，故欧姆表读数变大但不明显，选项A、B错误；若为用半导体材料制作的热敏电阻，由于热敏电阻的灵敏度较高，读数将明显变化，选项C正确，选项D 错误．【答案】 C6．(多选)如图6-1-15所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻，R是普通定值电阻，下列说法中正确的是()图6-1-15A．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大【解析】B是光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小．当没有物品挡住光时，光射向B，B的阻值减小，其电流变大，由U＝E－Ir知电压表读数变小，A 正确，B错误．有物品时，光被挡住，B的阻值增大，电流减小，电压表读数变大，C错误，D正确．【答案】AD二、非选择题(14分)7．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图6-1-16甲所示的分压电路，测得其电压与电流的关系如表所示：甲乙图6-1-16(1)根据表中数据，用电器件Z可能属于上述哪类材料？(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中，闭合开关，电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，电阻R的电功率为多大？【解析】(1)由表格中数据可得，电阻随电压的增大而减小，而电压越大，用电器件温度越高，所以材料为半导体．(2)查表I＝1.8 A时，Z的电压为1.2 V，则U R＝E2－U Z＝3 V－1.2 V＝1.8 V.P R＝IU R＝1.8×1.8 W＝3.24 W.【答案】(1)半导体(2)3.24 W[能力提升练](时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)如图6-1-17为电阻R随温度T变化的图线．下列说法中正确的是()图6-1-17A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高【解析】金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，所以A错误，B正确；图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C错误，D正确．【答案】BD2．如图6-1-18所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b 两点等电势，当用光照射电阻R3时，则()图6-1-18A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势【解析】光照射R3时，由光敏电阻特性，R3的电阻变小，所以U R3减小，a 点电势升高，即a点电势高于B点电势，A正确．【答案】 A3．某同学设计的散热排风控制电路如图6-1-19所示，M为排风扇，R是可变电阻，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小．控制开关电路具有下列特性：当A点电势φA＜φ0时，控制开关处于断路状态；当φA≥φ0时，控制开关接通电路，M开始运转．下列说法中正确的是()图6-1-19A．环境温度升高时，A点电势升高B．可变电阻R阻值调大时，A点电势降低C．可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D．若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作【解析】当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0的阻值随温度升高而减小，则电路中的电流增大，所以A点的电势升高，故A正确；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，故B错误；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，由于当A点电势φA＜φ0时，控制开关处于断路状态；当φA≥φ0时，控制开关接通电路，M开始运转，工作临界温度没变，而是提前被接通，故C错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致A点电势降低，则开关会处于断开状态，所以起不到散热排风的作用，故D错误．【答案】 A4．压敏电阻是力电传感器中很重要的元件之一，其性能是随压力的增大压敏电阻的阻值减小．某研究小组为了分析压敏电阻对电路的影响，设计了如图6-1-20所示的电路，在一绝缘盒内，将一压敏电阻与一定值电阻并联接在一内阻不可忽略的电源两端，在压敏电阻上放置一重物，当装置静止不动时，理想电流表的示数为I0.则()图6-1-20A．如果整个装置竖直向上做匀速直线运动，则电流表的示数大于I0B．如果整个装置竖直向上做匀加速直线运动，则电流表的示数大于I0C．如果整个装置竖直向上做匀减速直线运动，则电流表的示数大于I0D．无论装置做何种运动，电流表的示数恒为I0【解析】当系统静止时，压敏电阻所受的压力等于重物的重力，如果整个装置做匀速直线运动，则压敏电阻所受的压力大小不变，压敏电阻的阻值不变，则电流表的示数恒为I0，A错误；当系统竖直向上做加速运动时，加速度向上，压敏电阻所受的压力大于重物的重力，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，内压增大，则路端电压减小，电流表的示数小于I0，反之大于I0，则B、D错误，C正确．【答案】 C5．(多选)电容式传感器的用途非常广泛，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起电容的变化，如图6-1-21是某种电容式传感器的示意图，关于这个传感器的作用，下列说法正确的是()【导学号：57272138】图6-1-21A．可以通过电介质的左右移动来测量位移B．可以通过电介质的左右移动再结合时间来测量速度C．可以通过电介质的左右移动来测量极板受到的压力D．可以通过电介质的左右移动结合时间来测量极板的速度【解析】电容器可以由电介质的变化引起电容的变化测量位移x，也可以结合时间来测量位移变化的快慢即速度．故A、B选项正确；电介质的运动与极板的变化都影响电容的变化，故不能通过电介质的运动来测量极板受到的压力及极板的运动快慢，C、D错误．【答案】AB6．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(即单位时间内通过管内横截面积的流体的体积)．为了简化，假设流量计是如图6-1-22所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连(图中的虚线)．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为()图6-1-22A.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a B.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫aR ＋ρb c C.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫cR ＋ρa b D.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋ρbc a 【解析】构成闭合回路后，电路中的总电阻为R 总＝R ＋ρc ab ，当在上、下两面形成稳定的电势差时有q v B ＝q U c ，上、下两面之间的电势差为U ＝I ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋ρc ab ，所以流量为Q ＝S v ＝bc I ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋ρc ab Bc ＝I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a ，故选A. 【答案】 A二、非选择题(14分)7．一块N 型半导体薄片(称霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为b ×c ×d ，如图6-1-23所示．已知其单位体积内的电子数为n 、电阻率为ρ、电子电荷量为e .将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z 轴正方向，并通有沿x 轴正方向的电流I .图6-1-23(1)此元件的C 、C ′两个侧面中，哪个面电势高？(2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的C 、C ′两个侧面的电势差与其中的电流成正比；(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器．其测量方法为：将导体放在匀强磁场中，用毫安表测量通过的电流I ，用毫伏表测量C 、C ′间的电压U CC ′，就可测得B .若已知其霍尔系数k ＝1ned ＝10 mV/mA·T.并测量U CC ′＝0.6mV ，I ＝3 mA.试求该元件所在处的磁感应强度B 的大小．【解析】 (1)因电子的运动方向与电流的方向相反，再由左手定则可知，电子向C 面偏移，所以C ′面电势较高．(2)假设定向移动速度为v ，由I ＝q t ，q ＝nebd v t ，可得：I＝nebd v稳定时有：Be v＝eU CC′b可得：U CC′＝Bned I，Bned中各量均为定值，所以侧面的电势差与其中的电流成正比．(3)由(2)可知B＝U CC′kI，代入得：B＝0.02 T.【答案】(1)C′面较高(2)见解析(3)0.02 T情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

2018析人教版高中物理选修3-2全册同步课时作业含解析答案

2018析⼈教版⾼中物理选修3-2全册同步课时作业含解析答案2018析⼈教版⾼中物理选修3-2全册同步课时作业⽬录课时作业(⼀) 划时代的发现探究感应电流的产⽣条件 (1)课时作业(⼆) 楞次定律 (7)课时作业(三) 法拉第电磁感应定律 (13)课时作业(四) 电磁感应现象的两类情况 (18)课时作业(五) 电磁感应中的电路及图象问题 (24)课时作业(六) 电磁感应中的动⼒学及能量问题 (28)课时作业(七) 互感和⾃感 (32)课时作业(⼋) 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 (36)课时作业(九) 交变电流 (40)课时作业(⼗) 描述交变电流的物理量 (45)课时作业(⼗⼀) 电感和电容对交变电流的影响 (52)课时作业(⼗⼆) 变压器 (57)课时作业(⼗三) 电能的输送 (63)课时作业(⼗四) 传感器及其⼯作原理 (69)课时作业(⼗五) 传感器的应⽤ (73)第四章章末检测 (76)第五章章末检测 (83)第六章章末检测 (89)课时作业(⼀)划时代的发现探究感应电流的产⽣条件⼀、单项选择题1．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直导线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的磁通量将()A．逐渐增⼤B．逐渐减⼩C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：作出磁感线穿过圆的情况的俯视图，如图所⽰，根据磁场对称性可以知道，穿⼊圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线的条数是相等的．故选C.答案：C2．如图所⽰的匀强磁场中有⼀个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平⾏，则在下列四种情况下，线框中会产⽣感应电流的是()A．线框平⾯始终与磁感线平⾏，线框在磁场中左右运动B．线框平⾯始终与磁感线平⾏，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平⾯内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平⾯内且与磁感线平⾏的轴线CD转动解析：四种情况中初始位臵线框均与磁感线平⾏，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平⾏，磁通量保持为零不变，线框中不产⽣感应电流，C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发⽣变化，所以产⽣感应电流，C项正确．答案：C3．(福建质检)法拉第在1831年发现了“磁⽣电”现象．如图所⽰，他把两个线圈绕在同⼀个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B⽤导线连通，导线下⾯平⾏放置⼀个⼩磁针．实验中可能观察到的现象是()A．⽤⼀节电池作电源⼩磁针不偏转，⽤⼗节电池作电源⼩磁针会偏转B．线圈B匝数较少时⼩磁针不偏转，匝数⾜够多时⼩磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，⼩磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，⼩磁针不偏转解析：根据“磁⽣电”即电磁感应现象的产⽣条件，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产⽣感应电流，因此⽆论线圈B匝数多少，与线圈A连接的电池多少，都不能在线圈B中产⽣感应电流，选项A、B错误；只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间，线圈B中才能产⽣感应电流，电流产⽣磁场，使导线下⾯平⾏放臵的⼩磁针发⽣偏转，选项C正确，D错误．答案：C4．磁通量是研究电磁感应现象的⼀个重要物理量，如图所⽰，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共⾯，第⼀次将线框由位置1平移到位置2，第⼆次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2则()A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．⽆法确定解析：第⼀次将线框由位臵1平移到位臵2，磁感线从线框的同⼀侧穿⼊，ΔΦ1为前后两位臵磁通量的绝对值之差．第⼆次将线框由位臵1绕cd边翻转到位臵2，磁感线从线框的不同侧穿⼊，ΔΦ2为前后两位臵磁通量的绝对值之和．故ΔΦ1<ΔΦ2，选项C 正确．答案：C5．在图中，若回路⾯积从S0＝8 m2变到S t＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T⽅向垂直纸⾯向⾥变到B t＝0.8 T⽅向垂直纸⾯向外，则回路中的磁通量的变化量为()A．7 Wb B．13.6 WbC．15.2 Wb D．20.6 Wb解析：因为B、S都变化，所以磁通量的变化量可⽤后来的磁通量减去原来的磁通量求解．取后来的磁通量为正，ΔΦ＝Φt－Φ0＝B t S t－(－B0S0)＝0.8×18 Wb －(－0.1×8) Wb＝15.2 Wb，故C对．答案：C⼆、多项选择题6．在电磁学的发展历程中，奥斯特和法拉第的贡献值得⼈们纪念，下⾯有关说法正确的是()A．法国物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了右⼿螺旋定则和“分⼦电流”假说B．电流磁效应的发现，宣告了电磁学作为⼀门独⽴学科的诞⽣，掀起了⼀场研究电与磁关系的浪潮C．法拉第虽然发现了电磁感应现象，但发现过程并不是⼀帆风顺的，也曾受思维定势的影响D．电磁感应的发现，开辟了⼈类的电⽓化时代，促进了⼈类⽂明的发展解析：丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了右⼿螺旋定则和“分⼦电流”假说，选项A错误；电流磁效应的发现掀起了⼀场研究电与磁关系的浪潮，英国物理学家法拉第经过⼗年的不懈努⼒，发现了电磁感应现象，电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞⽣，开辟了⼈类的电⽓化时代，故选项B错误，选项C、D正确．答案：CD7．如右图所⽰，四⾯体OABC处在沿Ox⽅向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个⾯的磁通量的说法中正确的是()A．穿过AOB⾯的磁通量为零B．穿过ABC⾯和BOC⾯的磁通量相等C．穿过AOC⾯的磁通量为零D．穿过ABC⾯的磁通量⼤于穿过BOC⾯的磁通量解析：此题实际就是判断磁通量的有效⾯积问题．匀强磁场沿Ox⽅向没有磁感线穿过AOB⾯、AOC⾯，所以磁通量为零，A、C正确；在穿过ABC⾯时，磁场⽅向和ABC⾯不垂直，考虑夹⾓后发现，ABC⾯在垂直于磁感线⽅向上的投影就是BOC⾯，所以穿过⼆者的磁通量相等，B正确、D错误．故正确答案为A、B、C.答案：ABC8．如图所⽰，下列情况能产⽣感应电流的是()A．如图甲所⽰，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图⼄所⽰，条形磁铁插⼊或拔出线圈时C．如图丙所⽰，⼩螺线管A插⼊⼤螺线管B中不动，开关S⼀直接通时D．如图丙所⽰，⼩螺线管A插⼊⼤螺线管B中不动，开关S⼀直接通，当改变滑动变阻器的阻值时解析：A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合回路的磁通量没有发⽣变化，⽆感应电流，故A错误；B中条形磁铁插⼊线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S⼀直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产⽣的磁场稳定，螺线管B中的磁通量⽆变化，线圈中不产⽣感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场发⽣变化，螺线管B中磁通量发⽣变化，线圈中产⽣感应电流，故D正确．答案：BD9．如图所⽰，导线ab和cd互相平⾏，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是()A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动解析：开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑的过程；开关S闭合，滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab 段的电流发⽣变化，使穿过cd回路的磁通量发⽣变化，从⽽在cd导线中产⽣感应电流．因此本题的正确的是()A．通过abcd平⾯的磁通量⼤⼩为B·L2实验仪器．(1)请你⽤笔画线代替导线，将实验电路连接完整．12．⼀个单匝矩形线圈abcd，边长ab＝30 cm，bc＝20 cm，如图所⽰，放分别沿Ox、Oy、Oz⽅向时，穿过线圈的磁通量各为多少？解析：矩形线圈的⾯积课时作业(⼆)楞次定律⼀、单项选择题1．如图所⽰，在匀强磁场中有⼀个⽤⽐较软的⾦属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正⽅形的过程中()A．环中有感应电流，⽅向a→d→c→bB．环中有感应电流，⽅向a→b→c→dC．环中⽆感应电流D．条件不够，⽆法确定解析：由圆形变成正⽅形的过程中，⾯积减⼩，磁通量减⼩，由楞次定律可知，正⽅形中产⽣a→d→c→b⽅向的电流，A对．答案：A2．如图所⽰，AOC是光滑的⾦属轨道，AO沿竖直⽅向，OC沿⽔平⽅向，PQ是⼀根⾦属直杆⽴在轨道上，直杆从图⽰位置由静⽌开始在重⼒作⽤下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸⾯向外的匀强磁场，则在PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的⽅向始终是P→QB．感应电流的⽅向先是P→Q，后是Q→PC．PQ受磁场⼒的⽅向垂直于杆向左D．PQ受磁场⼒的⽅向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左解析：在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三⾓形⾯积先增⼤后减⼩，三⾓形POQ内的磁通量先增⼤后减⼩，由楞次定律可判断B项对、A项错，再由PQ中电流⽅向及左⼿定则可判断C、D项错误，故选B.答案：B3．如图所⽰，⼀个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过⽔平放置的固定矩形导线框，则()A．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd⽅向；经过位置②时，沿adcb⽅向B．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb⽅向；经过位置②时，沿abcd⽅向C．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿abcd⽅向D．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb⽅向解析：当磁铁经过位臵①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场⽅向向上，阻碍磁通量的增加，根据安培定则可判定感应电流应沿abcd⽅向．同理可判定当磁铁经过位臵②时，感应电流沿adcb ⽅向．答案：A4．通电长直导线中有恒定电流I，⽅向竖直向上，矩形线框与直导线在同⼀竖直⾯内，现要使线框中产⽣如图所⽰⽅向的感应电流，则应使线框() A．稍向左平移B．稍向右平移C．稍向上平移D．以直导线为轴匀速转动解析：由楞次定律或右⼿定则可以判断，线框左移，磁通量增加，感应电流的⽅向与图⽰⽅向相反；选项C、D磁通量不变，⽆感应电流产⽣．故选项B 正确．答案：B5．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关，按图所⽰连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑⽚P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转．由此可以推断()A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑⽚P向右加速滑动，都能引起电流表指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流表指针向右偏转C．滑动变阻器的滑⽚P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流表指针静⽌在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线⽅向未知，所以⽆法判断电流表指针偏转的⽅向解析：线圈A上移或断开开关时，穿过线圈B的磁通量减⼩，电流表指针向右偏转，故A错误、B正确；P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减⼩，电流表指针向右偏转，P匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增⼤，电流表指针向左偏转，故C错误；由以上分析可知，D错误．答案：B6.如图所⽰，⼀个矩形线框从匀强磁场的上⽅⾃由落下，进⼊匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度l⼤于线框的宽度h.那么下列说法中正确的是()A．线框只在进⼊和穿出磁场的过程中，才有感应电流产⽣B．线框从进⼊到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产⽣C．线框在进⼊和穿出磁场的过程中，都是磁场能转变成电能D．线框在磁场中运动的过程中，电能转变成机械能解析：本题考查了感应电流的产⽣条件及电磁感应中的能量转化．有⽆感应电流产⽣关键要看穿过闭合线框的磁通量是否发⽣变化，有导体切割磁感线时不⼀定产⽣感应电流，线框只在进⼊和穿出磁场的过程中，穿过它的磁通量才会发⽣变化，该过程中发⽣了机械能和电能的相互转化．故选A.答案：A7．(烟台⾼⼆检测)矩形导线框abcd与长直导线MN放在同⼀⽔平⾯上，ab 边与MN平⾏，导线MN中通⼊如图所⽰的电流，当MN中的电流增⼤时，下列说法正确的是()A．导线框abcd中没有感应电流B．导线框abcd中有顺时针⽅向的感应电流C．导线框所受的安培⼒的合⼒⽅向⽔平向左D．导线框所受的安培⼒的合⼒⽅向⽔平向右解析：直导线中通有向上且增⼤的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场⽅向垂直纸⾯向⾥，且增⼤，根据楞次定律知感应电流的⽅向为逆时针⽅向，故A、B错误；根据左⼿定则知，ab边所受安培⼒⽅向⽔平向右，cd边所受安培⼒⽅向⽔平向左，离导线越近，磁感应强度越⼤，所以ab边所受的安培⼒⼤于cd边所受的安培⼒，则线框所受安培⼒的合⼒⽅向⽔平向右，故C错误、D 正确．答案：D⼆、多项选择题8．如图是验证楞次定律实验的⽰意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上⽅插⼊或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产⽣感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动⽅向以及线圈中产⽣的感应电流的⽅向等情况，其中表⽰正确的是()解析：根据楞次定律可确定感应电流的⽅向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的⽅向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产⽣的磁场⽅向——向下；(4)利⽤安培定则判断感应电流的⽅向——与图中箭头⽅向相同．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．综合以上分析知，选项C、D正确．答案：CD9．如图所⽰，光滑U形⾦属框架放在⽔平⾯内，上⾯放置⼀导体棒，有匀强磁场B垂直框架所在平⾯，当B发⽣变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是()A．棒中电流从b→aB．棒中电流从a→bC．B逐渐增⼤D．B逐渐减⼩解析：ab棒是因“电”⽽“动”，所以ab棒受到的安培⼒向右，由左⼿定则可知电流⽅向a→b，故B对，由楞次定律可知B逐渐减⼩，D对．答案：BD10．如图所⽰，导体AB、CD可在⽔平光滑轨道上⾃由滑动，且两⽔平轨道在中央交叉处互不连通．当导体棒AB向左移动时()A．AB中感应电流的⽅向为A到BB．AB中感应电流的⽅向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动解析：由右⼿定则可知AB中感应电流⽅向由A→B，因⽽CD中电流⽅向由C→D.由左⼿定则知CD所受安培⼒⽅向向右，故CD 向右移动．答案：AD11．如图所⽰，A、B两回路中各有⼀开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的周围产⽣磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从⽆到有或从有到⽆，电流周围的磁场发⽣变化，从⽽使穿过回路B的磁通量发⽣变化，产⽣感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．答案：AD三、⾮选择题12．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流⽅向的决定因素和其所遵循的物理规律．以下是实验探究过程的⼀部分．(1)如图甲所⽰，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产⽣的感应电流的⽅向，必须知道____________．(2)如图⼄所⽰，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转．电路稳定后，若向左移动滑⽚，此过程中电流表指针向________偏转；若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向________偏转．(填“左”或“右”)解析：(1)电流表中没有电流通过时，指针在中央位臵，要探究线圈中电流的⽅向，必须知道电流从正(负)接线柱流⼊时，电流表指针的偏转⽅向．(2)闭合开关时，线圈A中的磁场增强，线圈B中产⽣的感应电流使电流表指针向右偏转，则当向左移动滑⽚时，会使线圈A中的磁场增强，线圈B中感应电流的磁场⽅向与原磁场⽅向相反，电流表指针将向右偏转；当将线圈A抽出时，线圈A在线圈B处的磁场减弱，线圈B中感应电流的磁场⽅向与原磁场⽅向相同，线圈B中产⽣的感应电流将使电流表指针向左偏转．答案：(1)电流从正(负)接线柱流⼊时，电流表指针的偏转⽅向(2)右左④所⽰，下列说法正确的是()A．图①有感应电动势，且⼤⼩恒定不变A．U＝0 B．φ>φ，U保持不变滑⾏时，其他电阻不计，电阻R中的电流为()Bd v Bd v匀地增⼤到2B.在此过程中，线圈中产⽣的感应电动势为() Ba2nBa2⼆、多项选择题7．(成都⾼⼆检测)如图所⽰，闭合开关S，将条形磁铁插⼊闭合线圈，第Φ随时间t的变化图象如图所⽰，则()A．在t＝0时，线圈中磁通量最⼤，感应电动势也最⼤A．A中⽆感应电流⽣的感应电动势多⼤？解析：取线圈为研究对象，在1～2 s内，其磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ－ΦF T＝2mg，求从t＝0时起，经多长时间细线会被拉断？解析：设t时刻细线恰被拉断，由题意知，轨向右匀速运动，速度v＝5 m/s.(1)求感应电动势E和感应电流I；。

高中物理选修3-2课时作业12：4.1-4.2划时代的发现探究感应电流的产生条件

第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件一、选择题(1～6题为单选题，7～10题为多选题)1．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是() A．牛顿测出引力常数B．法拉第发现电磁感应现象C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D．奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律2．如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是()3.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图中箭头所示，另在导线环所在平面画一个圆B，它的一部分面积在A环内，另一部分面积在A环外，则穿过圆B的磁通量()图1A．为0B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．条件不足，无法判断4.如图2所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r(r＜R)的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()图2A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr25.如图3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) ()图3A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少6.如图4所示，闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径．试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流()图4A．使线圈在其平面内平动或转动B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C．使线圈以ac为轴转动D．使线圈以bd为轴稍做转动7．如图5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()图5A．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．磁铁静止而将螺线管向上移动8．闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是()9．如图6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()图6A．v1>v2B．v1<v2C．v1＝v2D．无法确定10.如图7所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是()图7A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动二、非选择题11．在研究电磁感应现象的实验中，所用器材如图8所示．它们是①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．图812．如图9所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计中是否有示数？图9(1)开关闭合瞬间；(2)开关闭合稳定后；(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；(4)开关断开瞬间．[答案]精析1．B2．B[选项A是用来探究影响安培力大小因素的实验装置．选项B是研究电磁感应现象的实验装置，观察闭合线框在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流．选项C 是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验装置．选项D是奥斯特实验装置，证明通电导线周围存在磁场．]3．B[因为通电导线环的磁场中心密集，外部稀疏，所以，穿过圆B的净磁感线为垂直纸面向里．]4．B[由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2，故B正确．]5．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，当线框跨在导线上向右运动时，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A、B、C错误，D正确，故选D.]6．D[线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，由ΔΦ＝B·ΔS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生．当线圈在其平面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，即ΔS＝0，因而无感应电流产生，A错；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样ΔS＝0，因而无感应电流产生，B错；当线圈以ac为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零，回路中仍无感应电流产生，C错；当线圈以bd为轴稍做转动时，线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感应电流．故选D.]7．ACD[只要是螺线管中的磁通量发生变化，回路中有感应电流，指针便会偏转；只要是螺线管中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流，指针便不会偏转．在磁铁插入、拉出过程中螺线管中的磁通量均发生变化，能产生感应电流，电流表指针偏转．故A、C正确；磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B错误；由于磁铁静止而螺线管向上移动，螺线管中的磁通量发生变化，有感应电流产生，电流表指针偏转，故D正确．]8．AB[A图中，图示状态Φ＝0，转至90°过程中Φ增大，因此磁通量发生变化；B图中离直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；C 图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；D图中，随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，故正确[答案]为A、B.]9．AB10．ABC[开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑的过程；开关S闭合，滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，使穿过cd回路的磁通量发生变化，从而在cd导线中产生感应电流．正确选项为A、B、C.]11．连接电路如图所示12．(1)有(2)无(3)有(4)有[解析](1)开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计有示数．(2)开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计无示数．(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．(4)开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．。

2019-2020年人教版物理选修3-2课时分层作业+2+楞次定律+Word版含解析

课时分层作业(二)(时间：40分钟分值：97分)[基础达标练]选择题(本题共8小题，每小题6分)1．某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示a处落至b处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针C[自a点落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律判断知线圈中感应电流方向由上向下看为顺时针，自图示位置落至b点时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知，线圈中感应电流方向由上向下看为逆时针，C项正确．]2．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈向里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A．线圈中将产生adcb方向的感应电流B．线圈中将产生abcd方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生B[将线圈拉成正方形，其面积减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可判知线圈中产生顺时针方向的感应电流，B选项正确．]3．(多选)磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图所示，则以下说法正确的是()A．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱BC[所产生的感应电流为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场垂直线框向里，由楞次定律中的“增反减同”可知，原因可能是方向垂直线框向里的磁场正在减弱或是方向垂直线框向外的磁场正在增强，故B、C正确．]4.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁()A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动B[根据安培定则，线圈中感应电流的磁场向上，又由楞次定律知B项正确．] 5．(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()A B C DBC[A图中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断B、C 正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外．]6.(多选)如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流BD[将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，A、C错误；另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流产生，D正确．]7.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向()A．始终为A→B→C→AB．始终为A→C→B→AC．先为A→C→B→A再为A→B→C→AD．先为A→B→C→A再为A→C→B→AA[在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确．]8．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以推断()A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向B[滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，线圈A中电流减小，穿过线圈B中的磁通量减小，闭合电路中产生感应电流，电流表指针向右偏转．当线圈A 中的铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量均减小，电流计指针均向右偏转，故选B.][能力提升练]选择题(本题共7小题，每小题7分)1．(多选)如图所示，A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环，由于它的转动，使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流，则A环的转动情况为()A．顺时针匀速转动B．逆时针加速转动C．逆时针减速转动D．顺时针减速转动BD[B环中感应电流方向为逆时针，根据安培定则判断可知，感应电流的磁场方向为垂直纸面向外，根据楞次定律知能产生这样的磁场，是由于A环旋转时A环上负电荷定向运动产生一个垂直纸面向外减弱的磁场或者产生一个垂直纸面向里增强的磁场的结果，负电荷的运动方向与电流方向相反，根据安培定则可得出，A环逆时针加速转动时产生方向垂直纸面向里的增强的磁场，或A环顺时针减速转动时产生方向垂直纸面向外的减弱的磁场．故正确答案为B、D.] 2．如图所示，把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做()A．减速运动B．匀速运动C．自由落体运动D．变加速运动C[由安培定则知，双线绕法得到的两个线圈通电时，两线圈的磁场等值反向相互抵消，合磁场为零，对磁铁无作用力．当磁铁下落时，穿过两线圈的磁通量同向增加，根据楞次定律，两线圈中产生的感应电流等值反向，也互相抵消，线圈中无感应电流，线圈对磁铁没有作用力．磁铁下落过程中只受重力，又从静止开始，所以磁铁做自由落体运动，故C正确，A、B、D错误．] 3．(多选)有一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向右侧偏转，现把它与线圈连接成如图所示的电路，磁铁位于线圈正上方，则以下说法正确的是()甲乙A．甲图中磁铁由图示位置水平向右运动时，电流计指针向右侧偏转B．甲图中磁铁由图示位置水平向左运动时，电流计指针向右侧偏转C．乙图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向D．乙图中线圈的绕制方向从上往下看为逆时针方向ABC[由题意知，当电流从正接线柱流入时，指针向右侧偏转；由题图甲所示可知，穿过线圈的磁场向下，磁铁由题图示位置水平向右或向左运动时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流从电流计正接线柱流入，所以电流计指针向右侧偏转，故A、B正确；由题图乙所示可知，电流计指针向右偏转，则电流从电流计正接线柱流入，由题图示可知，穿过线圈的磁场向下且减少，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，由安培定则知线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，故C正确，D错误．] 4．如图所示，圆形金属环放在水平桌面上，有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过，则带电微粒在飞过环的过程中，环中感应电流方向是()A．始终是沿顺时针方向B．始终是沿逆时针方向C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向D[带电微粒靠近圆环过程中，穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加，由楞次定律知，圆环中将产生逆时针方向的感应电流，当微粒远离圆环时，圆环中产生顺时针方向的感应电流．]5．(多选)如图所示，导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd.下列说法正确的是()A．当电阻变大时，abcd中有感应电流B．当电阻变小时，abcd中无感应电流C．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内靠近PQ时，其中有感应电流D．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内远离PQ时，其中有感应电流ACD[当电阻变化或线圈abcd靠近、远离PQ时，穿过线圈abcd的磁通量发生变化，会产生感应电流．]6．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流A[穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确．] 7．(多选)如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内．在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()A．两小线圈会有相互靠拢的趋势B．两小线圈会有相互远离的趋势C．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向BC[金属框接通电流的瞬间，两个小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律，为了阻碍磁通量的增大，它们必须相互远离，选项A错误，B正确；由环形电流的磁场分布规律知两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外，根据“增反减同”原则得，C正确，D错误．]。

精选人教版高中物理选修3-2检测题及作业：课时作业(十二)变压器含答案

课时作业(十二) 变压器一、单项选择题1．一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕上5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360解析：根据U 1U 2＝n 1n 2可得2201＝n 15，可知n 1＝1 100.排除C 、D 两项．再由22036＝n 1n 2可知n 2＝180，故A 错B 对．答案：B2．如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变，I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小，I 1变小解析：交流电表的示数为有效值，故A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝U 2R 0＋R变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确、D项错误．答案：C3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )A ．电流表的示数为32220 AB ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220 AD ．原线圈端电压为11 V解析：由灯泡正常发光，可知副线圈电压为220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知，原线圈电压U 1＝20×220 V ＝4 400 V ，D 错．又因输入功率等于输出功率，P 1＝P 2＝60 W ，故B 错．电流表读数为有效值，原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝604 400 A ＝3220A ，故A 错、C 正确．答案：C4．理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，如图所示．若( ) A．Q位置不变，将P向上滑动，U′变大B．Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大C．P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大D．P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变解析：当理想变压器的输入电压U，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A项错．由P出＝U′2R知R增大时，输出功率减小，又由P入＝P出得原线圈中的电流表读数要减小，B项错．Q往上滑动时，U′增大，而负载电阻不变，则输出功率要增大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C项对、D项错．答案：C5．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A．U＝66 V，k＝19 B．U＝22 V，k＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝13解析：由于变压器的匝数比为3∶1，可得原、副线圈的电流比为1∶3.根据P ＝I 2R 可知原、副线圈中电阻R 的功率之比k ＝19，由U 1U 2＝n 1n 2，其中U 2＝U ，则U 1＝3U ，结合原、副线圈的电流比为1∶3，可得原线圈中电阻R 上的电压为U 3，所以有3U ＋U3＝220 V ，得U ＝66 V ，故选项A 正确．答案：A 二、多项选择题6．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为n 1、n 2和n 3、n 4，a 和b 是交流电表，则( )A ．n 1>n 2B ．n 3>n 4C ．a 为交流电流表，b 为交流电压表D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表解析：由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1>n 2，a 为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器变为小电流再测量，所以n 3<n 4，b 为交流电流表．答案：AD7．如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n 1＝600，n 2＝120，交流电源电压U 1＝220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧断，则( )A ．负载功率不能超过44 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电流有效值不能超过1 AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2 A解析：由P 入＝P 出可知P 入＝U 1I 1＝44 W ．又由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝44 V ，故I 2不能大于1 A ，负载功率不能超过44 W.答案：AC8．(锦州高二检测)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为 6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 解析：在S 与a 接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的R 会有感应电流，所以A 错误；在S 与a 接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻R两端的电压为0，所以B正确；在S与b接通稳定后，由于b是交流电源，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为3 V，所以C正确；变压器不会改变交流电源的频率，所以原、副线圈中电流的频率是相同的，所以D错误．答案：BC9．如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A．电压表的示数为220 VB．原、副线圈的匝数比为10∶1C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u＝311sin100πt V解析：电压表的示数等于交变电压的有效值，所以电压表的示数为U1＝U m2＝220 V，选项A正确；电容器刚好不被击穿，所以副线圈电压的最大值为22 V，有效值为U2＝222V＝11 2 V，所以原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝102∶1，选项B错误；交变电流能“通过”电容器，所以电流表的示数大于R0上的电流，选项C错误；由u －t图象可知u＝311sin100πt V，选项D正确．答案：AD10．由于天气原因某小区的供电系统遭到严重破坏．为此，启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，发电机输出的电压u ＝4802sin100πt V ，图中R 表示输电线的电阻．滑动触头P 置于a 处时，用户的用电器恰好正常工作．在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则( )A ．若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，则原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1B ．若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，则原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1C ．若要发电机的输出电压发生波动使V 1的示数小于正常值，而用电器不变时，应使滑动触头P 向下滑动D ．若要V 1的示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P 应向上滑动解析：若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，又用户电压为220 V ，故副线圈两端电压U 2＝220 V ＋I 2R ＝240 V ，又原线圈两端电压U 1＝480 V ，故原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝2∶1，选项A 正确，B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1，若U 1变小，为保证用电器仍能正常工作，则n 2应变大，滑动触头P 应向上滑动，选项C 错误；当用电器增加时，副线圈中的电流增大，输电线电阻R 上的电压增大，为保证用电器仍能正常工作，则副线圈两端的电压应增大，故滑动触头P 应向上滑动，选项D 正确．答案：AD 三、非选择题11．如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1 100匝．接入电压U1＝220 V的交流电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系：由U1U2＝n1n2得n2＝U2U1n1＝6220×1 100匝＝30匝n3＝U3U1n1＝110220×1 100匝＝550匝．(2)设原线圈输入电流为I1，由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＝P2＋P3所以I1＝P2＋P3U1＝20＋60220A＝411A.答案：(1)30匝550匝(2)411A12．如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1＝1 100匝、副线圈匝数n2＝30匝，原线圈与电流表A1串联后接在电压u1＝2202 sin100πt(V)的交流电源上，电阻R＝12 Ω，电流表A1、A2和电压表V2均为理想的交流电表，求：(1)三只电表A1、A2和V2的读数分别是多少？。

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高中物理学习材料桑水制作课后跟踪演练||||| 巩固基础|||||1．关于电源的电动势，下面叙述正确的是( )A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，电源的电动势也增大解析电源电动势是不变的，不随外电阻的变化而变化，故选项B、D错误；电动势和电压有本质区别，选项A错误；由电动势的定义可知选项C正确．答案 C2．关于电动势E的说法中正确的是( )A．电动势E的大小与非静电力所做的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比B．电动势E由电源本身决定，跟外电路无关C．电动势公式E＝Wq中的W与电压U＝Wq中的W一样，都是电场力做的功D ．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多解析电动势E ＝W q是一个用比值法定义的物理量，与W 、q 无关，故选项A 错误；电动势是由电源本身性质决定，选项B 正确；E ＝W q中的W 为非静力做功，而U ＝W q中的W 是电场力做功，故选项C 错误；电源提供的电能多少与电动势无关，故选项D 错误．答案 B3．干电池的电动势是1.5 V ，其物理意义是( )A ．当外电路断开时，其路端电压为1.5 VB ．电路通过1C 电荷量，电源有1.5 J 化学能转化为电能C ．电路通过1 C 电荷量，电源供给外电路的能量为1.5 JD ．电路通过1 C 电荷量，电源提供1.5 J 能量解析由电动势的意义可知A 、B 、D 选项正确．答案 ABD4．如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )A ．该电池的容量为500 mA ·hB ．该电池的电动势为3.6 VC ．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD ．若电池以10 mA 的电池工作，可用50小时解析电池上的3.6 V 表示电动势，500 mA ·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA ·h ＝t×10 mA，得t＝50 h，故A、B、D选项正确．答案ABD5．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于( )A．电源的电动势 B．通过电源的电流C．路端电压的大小 D．内外电阻之和解析由W＝Eq可知，单位正电荷沿闭合电路移动一周所释放的总能量由电动势E决定．答案 A||||| 拓展提升|||||6．下列关于电源的说法，正确的是( )A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路无关D．在电源内从负极到正极电势的升高等于E解析电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关．所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，譬如，一个电动势较小的电源，如果长时间向外供电，照样可以提供较多的电能；一个电动势较大的电源，如果没有工作，即没对外供电，则它根本不向外提供电能．故选项A的说法错误．D 选项也错误，故选B、C.答案BC7．有一蓄电池，当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J，该蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10min，非静电力做功是多少？解析E＝Wq＝21V＝2 V，W＝IEt＝0.2×2×10×60 J＝240 J.答案 2 V 240 J8．电动势为1.2 V的计算器电池，若在电路中用1.2 s时间移送2 C的电荷量，则(1)电源把多少焦耳的其他形式的能转化为电能？(2)非静电力做功的功率多大？解析(1)由W＝Eq，得W＝1.2×2 J＝2.4 J非静电力做功转化为电能，所以电流把2.4 J的其他形式的能转化为电能．(2)P＝Wt＝2.41.2W＝2 W.答案(1)2.4 J(2)2 W9．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A 和0.2 A，试求两个电路都工作20 s时间电源所消耗的化学能分别为多少？把化学能转化为电能的本领哪种电池更大？解析根据W＝Eq，①由I＝qt，得q＝It. ②联立①②得W＝EIt.W铅＝2×0.1×20 J＝4 J，W干＝1.5×0.2×20 J＝6 J.电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，故铅蓄电池的本领更大．答案 4 J 6 J 铅蓄电池。

新课标高中同步辅导高中物理选修3-2 课时作业(十二)

课时作业(十二)传感器及其工作原理[全员参与·基础练]1．关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确【解析】半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以选项A错误，选项B正确．传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量的变化，所以选项C错误．【答案】 B2．(2015·仙桃八中高二检测)关于传感器及其作用，下列说法正确的是() A．传感器一定是把非电学量转换为电学量B．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器【解析】传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器．【答案】 C3．(多选)(2015·临沂高二检测)对负温度系数的热敏电阻，正确的叙述是()A．受热后，电阻随温度的升高而迅速减小B．受热后，电阻基本不变C．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高D．以上说法都不对【解析】负温度系数的热敏电阻随温度的升高其电阻值减小，热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高．【答案】AC4．(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有()A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池【解析】热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，所以选项B、C正确；发光二极管具有单向导电性，可以发光，但不能做传感器，A错误，干电池是电源，不是传感器，D错误．【答案】BC图6-1-125．如图6-1-12所示是观察电阻R随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水换为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显【解析】若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，但由于金属热电阻灵敏度较差，故欧姆表读数变大且不明显，选项A、B错误．若为用半导体材料制作的热敏电阻，由于热敏电阻的灵敏度较高，读数将明显变化，选项C正确、选项D错误．【答案】 C6．(多选)如图6-1-13所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()图6-1-13A．严重污染时，LDR是高电阻B．轻度污染时，LDR是高电阻C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响【解析】严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对．【答案】AD7．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为()A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容【解析】根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作理论上可行，但是假如干手机是由温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机．【答案】 D61148．(多选)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器品族，得到广泛应用．如图6-1-14为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由正电荷定向运动形成．下列说法正确的是() A．M点电势比N点电势高B．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D．若保持电流I恒定，则霍尔电压U H与B成正比【解析】当正电荷在导体中运动时，运动电荷在洛伦兹力作用下向N板聚集，M板感应出等量的负电荷，所以M点电势比N点电势低，A错误；根据霍尔元件的特点可知，B、C正确；因霍尔电压的公式U H＝k IBd，当保持电流I恒定时，则霍尔电压U H与B成正比，D正确．【答案】BCD[超越自我·提升练]9．某同学设计的散热排风控制电路如图6-1-15所示，M为排风扇，R是可变电阻，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小．控制开关电路具有下列特性：当A点电势φA＜φ0时，控制开关处于断路状态；当φA≥φ0时，控制开关接通电路，M开始运转．下列说法中正确的是()图6-1-15A．环境温度升高时，A点电势升高B．可变电阻R阻值调大时，A点电势降低C．可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D．若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作【解析】当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0的阻值随温度升高而减小．则电路中的电流增大，所以A点的电势升高，故A正确；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，故B错误；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，由于当A点电势φA＜φ0时，控制开关处于断路状态；当φA≥φ0时，控制开关接通电路，M开始运转．工作临界温度没变，而是提前被接通，故C错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致A点电势降低，则开关会处于断开状态，所以起不到散热排风的作用，故D错误．【答案】 A10．如图6-1-16所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时()图6-1-16A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势【解析】光敏电阻随光强的增大而减小，故当用光照射电阻R3时，R3的电阻变小；此时R3两端的电压减小，则a点的电势升高，而b点电势不变，故a点电势高于b点电势；选项A正确．【答案】 A图6-1-1711．如图6-1-17所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置．则()①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压A．①③B．①④C．②③D．②④【解析】R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故①项错误，②项正确．由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故③项正确．当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故④项错误．应选C.【答案】 C图6-1-1812．(多选)(2014·长沙一中高二检测)如图6-1-18所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R t为负温度系数热敏电阻，R为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L 正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()A．温度不变，光照增强B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强D．温度升高，光照减弱【解析】由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡L都会变暗，结合光敏电阻特性可知，A正确，B错误．若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡L变暗，C正确．若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮，D错误．【答案】AC13．(多选)在如图6-1-19甲所示的电路中，R T是半导体热敏电阻，其电阻R T随温度T变化的关系图象如图乙所示，当R T所在处温度升高时，下列关于通过理想电流表的电流I，ab间电压U和电容器电量q的说法正确的是()图6-1-19A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．U变小，q变小D．U变大，q变大【解析】当R T所在处温度升高时，R T减小，并联部分电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知：干路电流I增大，路端电压U变小，R T和R2并联的电压U并＝E－I总(R1＋r)，I总增大，E、R1、r均不变，则U并减小，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I＝I总－I2，I总增大，I2减小，则I变大．所以I变大，U变小．根据公式C＝QU，在电容不变的情况下，电压减小，故带电量Q减小，故BC正确．【答案】BC。

(人教版)高中物理选修3-2(全册)课时同步练习汇总

(人教版 )高中物理选修3 -2 (全册 )课时同步练习汇总第四章电磁感应章末检测时间：90分钟分值：100分第一卷(选择题共48分)一、选择题(此题有12小题 ,每题4分 ,共48分．其中1～11题为单项选择题 ,12题为多项选择题)1．我国发射的 "玉兔号〞月球车成功着陆月球 ,不久的将来中国人将真正实现飞天梦 ,进入那神秘的广寒宫．假设有一宇航员登月后 ,想探测一下月球外表是否有磁场 ,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈 ,那么以下推断正确的选项是( ) A．直接将电流表放于月球外表 ,看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路 ,使线圈沿某一方向运动 ,如电流表无示数 ,那么可判断月球外表无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路 ,使线圈沿某一方向运动 ,如电流表有示数 ,那么可判断月球外表有磁场D．将电流表与线圈组成的闭合回路 ,使线圈在某一平面内沿各个方向运动 ,如电流表无示数 ,那么可判断月球外表无磁场【解析】电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时 ,回路中有感应电流产生．A中 ,即使有一个恒定的磁场 ,也不会有示数 ,A错误；同理 ,将电流表与线圈组成回路 ,使线圈沿某一方向运动 ,如电流表无示数 ,也不能判断出没有磁场 ,因为磁通量可能是恒定的 ,B错误；电流表有示数那么说明一定有磁场 ,C正确；将电流表与线圈组成闭合回路 ,使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方面运动 ,也不会有示数 ,D 错误．【答案】C2.如以下图 ,两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置 ,通过它们的电流方向如以下图 ,线圈L的平面跟纸面平行．现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到B位置 ,那么在平移过程中 ,线圈中的感应电流( )A．沿顺时针方向 ,且越来越小B．沿逆时针方向 ,且越来越大C．始终为零D．先顺时针 ,后逆时针【解析】整个过程中 ,穿过线圈的磁通量为0.【答案】C3.在光滑的桌面上放有一条形磁铁 ,条形磁铁的(中&央 )位置的正上方水平固定一铜质小圆环 ,如以下图．那么以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的选项是( ) A．释放圆环 ,环下落时环的机械能守恒B．释放圆环 ,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．给磁铁水平向右的初速度 ,磁铁滑出时做匀速运动D．给磁铁水平向右的初速度 ,圆环产生向左的运动趋势【解析】根据条形磁铁的电场线的分布 ,铜质小圆环在下落过程中 ,磁通量始终为零 ,无电磁感应现象 ,释放圆环 ,环下落时环的机械能守恒 ,磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力 ,故A对 ,B错．当磁铁左右移动时 ,铜质小圆环的磁通量发生变化 ,产生电磁感应现象 ,根据楞次定律可以判断 ,电磁感应的机械效果是阻碍它们之间的相对运动 ,给磁铁水平向右的初速度 ,磁铁滑出时做减速运动 ,C错．线圈有向右运动的趋势 ,D错．【答案】A4.如图 ,与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置 ,两者彼此绝缘 ,环心位于AB 的上方．当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中 ,关于圆环运动情况以下表达正确的选项是( )A．向下平动B．向上平动C．转动：上半部向纸内 ,下半部向纸外D．转动：下半部向纸内 ,上半部向纸外【解析】由题意可知 ,当AB中通有A到B电流且强度在增大时 ,根据楞次定律可知 ,圆环中产生顺时针感应电流；假设直导线固定不动 ,根据右手螺旋定那么知 ,直导线上方的磁场垂直纸面向外 ,下方磁场垂直纸面向里．在环形导线的上方和下方各取小微元电流 ,根据左手定那么 ,上方的微元电流所受安培力向下 ,下方的微元电流所受安培力向下 ,那么环形导线的运动情况是向下运动．故A正确 ,B、C、D错误．【答案】A5.如右图所示 ,一导体棒处在竖直向下的匀强磁场中 ,导体棒在竖直平面内做匀速圆周运动 ,且导体棒始终垂直于纸面 ,在导体棒由圆周最高点M运动到与圆心等高的N点的过程中 ,导体棒中感应电动势的大小变化情况是( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断【解析】导体棒由圆周的最高点M运动到圆心等高的N点的过程中 ,线速度大小不变 ,方向始终与半径垂直即时刻在改变 ,导致线速度方向与磁场方向夹角θ减小 ,由E＝BLv sinθ知导体棒中感应电动势越来越小 ,故正确答案为B.【答案】B6．一环形线圈放在匀强磁场中 ,设第 1 s内磁感线垂直线圈平面向里 ,如图甲所示．假设磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示 ,那么以下选项正确的选项是( )A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C．第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D．第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向【解析】此题考查电磁感应问题 ,意在考查学生对感应电流方向的判定及感应电流大小的计算．由图象分析可知 ,磁场在每1 s内为均匀变化 ,斜率恒定 ,线圈中产生的感应电流大小恒定 ,因此A错误、B正确；由楞次定律可判断出第3 s、第4 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向 ,C、D错误．【答案】B7．如以下图 ,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内 ,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近 ,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中 ,穿过甲的磁感应强度为B1 ,方向指向纸面内 ,穿过乙的磁感应强度为B2 ,方向指向纸面外 ,两个磁场可同时变化 ,当发现ab边和cd边之间有排斥力时 ,磁场的变化情况可能是( )A．B1变小 ,B2变大B．B1变大 ,B2变大C．B1变小 ,B2变小D．B1不变 ,B2变小【解析】ab边与cd边有斥力 ,那么两边通过的电流方向一定相反 ,由楞次定律可知 ,当B1变小 ,B2变大时 ,ab边与cd边中的电流方向相反．【答案】A8.如以下图 ,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直 ,且一半处在磁场中．在Δt时间内 ,磁感应强度的方向不变 ,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中 ,线圈中产生的感应电动势为 ( )A.Ba22ΔtB.nBa22ΔtC.nBa2ΔtD.2nBa2Δt【解析】由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势E＝n ΔΦΔt＝nΔBΔt·S＝n 2B－BΔt·a22,得E＝nBa22Δt,选项B正确．【答案】B9.如以下图 ,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置 ,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放 ,并落至底部 ,那么小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大【解析】小磁块能将铜管磁化 ,故小磁块在铜管中下落时 ,由于电磁阻尼作用 ,不做自由落体运动 ,而在塑料管中不受阻力作用而做自由落体运动 ,因此在P中下落得慢 ,用时长 ,到达底端速度小 ,C项正确 ,A、B、D错误．【答案】C10．如图甲所示 ,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域 ,在图乙中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离的关系图象正确的选项是( )【解析】进入磁场时 ,注意U AB是路端电压 ,应该是电动势的四分之三 ,此时E＝Bav ,所以U AB＝3Bav/4；完全进入后 ,没有感应电流 ,但有感应电动势 ,大小为Bav ,穿出磁场时电压应该是电动势的四分之一 ,U AB＝Bav/4 ,电势差方向始终相同 ,即φA>φB,由以上分析可知选D.【答案】D11．如以以下图所示 ,甲、乙两图是两个与匀强磁场垂直放置的金属框架 ,乙图中除了一个电阻极小、自感系数为L的线圈外 ,两图其他条件均相同．如果两图中AB杆均以相同初速度、相同加速度向右运动相同的距离 ,外力对AB杆做功的情况是( )A．甲图中外力做功多B．两图中外力做功相等C．乙图中外力做功多D．无法比拟【解析】两图中AB杆均做加速运动 ,电流将增大 ,图乙中由于线圈的自感的阻碍作用 ,感应电流较甲图小 ,安培阻力也较小 ,又加速度相同 ,那么外力较甲图小 ,甲图中外力做功多 ,A正确．【答案】A12.如以下图 ,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上 ,两相同的金属导体棒a、b 垂直于导轨静止放置 ,且与导轨接触良好 ,匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点 ,使其向上运动．假设b始终保持静止 ,那么它所受摩擦力可能( )A．变为0 B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小【解析】a导体棒在恒力F作用下加速运动 ,闭合回路中产生感应电流 ,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上 ,且逐渐增大．最后不变 ,b受到的安培力大小与a受到的安培力相等 ,方向沿斜面向上．所以b导体棒受摩擦力可能先减小后不变 ,可能减小到0保持不变 ,也可能减小到0然后反向增大保持不变 ,所以选项A、B正确 ,C、D错误．【答案】AB第二卷(非选择题共52分)二、实验题(此题有2小题 ,共15分 ,请将答案写在题中的横线上)13．(6分)在探究产生感应电流条件的实验中 ,实验室给提供了以下器材：电源、开关、电流表、大小螺线管、铁芯、滑动变阻器、导线假设干 ,如以下图．请按照实验的要求连好实验电路．【解析】大螺线管和电流表组成闭合电路；带铁芯的小螺线管、滑动变阻器、电源、开关组成闭合回路．如以下图．【答案】见解析14．(9分)如以下图 ,上海某校操场上 ,两同学相距L 为10 m 左右 ,在东偏北 ,西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上 ,面对面将一并联铜芯双绞线 ,像甩跳绳一样摇动 ,并将线的两端分别接在灵敏电流计上 ,双绞线并联后的电阻R 约为2 Ω ,绳摇动的频率配合节拍器的节奏 ,保持频率在2 Hz 左右．如果同学摇动绳子的最大圆半径h 约为1 m ,电流计读数的最大值I 约为 3 mA .(1)试估算地磁场的磁感应强度的数值约为________；数学表达式B ＝________.(由R ,I ,L ,f ,h 等量表示)(2)将两人站立的位置 ,改为与刚刚方向垂直的两点上 ,那么电流计计数约为________．【解析】 (1)摇动绳子的过程中 ,绳切割地磁场 ,当摆动速度与地磁场垂直时 ,感应电动势最大 ,电流最大 ,由E ＝BLv ,v ＝ωh ,ω＝2πf ,E ＝IR ,得B ＝IR 2πfLh.(2)绳与磁均平行 ,不切割磁感线 ,电统计读数为0.【答案】 (1)5×10－5 T IR 2πfLh(2)0 三、计算题(此题有3小题 ,共37分 ,解容许写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤 ,只写出最后答案的不能得分 ,有数值计算的题 ,答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)如以下图 ,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架 ,框架宽为L ,右端接有电阻R ,磁感应强度为B ,一根质量为m 、电阻不计的金属棒以v 0的初速度沿框架向左运动 ,棒与框架的动摩擦因数为μ ,测得棒在整个运动过程中 ,通过任一截面的电量为q ,求：(1)棒能运动的距离；(2)R 上产生的热量．【解析】 (1)设在整个过程中 ,棒运动的距离为l ,磁通量的变化量ΔΦ＝BLl ,通过棒的任一截面的电量q ＝IΔt＝ΔΦR ,解得l ＝qR BL. (2)根据能的转化和守恒定律 ,金属棒的动能的一局部克服摩擦力做功 ,一局部转化为电能 ,电能又转化为热能Q ,即有12mv 20＝μmgl＋Q ,解得Q ＝12mv 20－μmgl＝12mv 20－μmgqR BL. 【答案】 (1)qR BL (2)12mv 20－μmgqR BL16．(13分)U 形金属导轨abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上 ,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面 ,一根与bc 等长的金属棒PQ 平行bc 放在导轨上 ,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e 、f.磁感应强度B ＝0.8 T ,导轨质量M ＝2 kg ,其中bc 段长0.5 m 、电阻r ＝0.4 Ω ,其余局部电阻不计 ,金属棒PQ 质量m ＝0.6 kg 、电阻R ＝0.2 Ω、与导轨间的摩擦因数μ＝0.2.假设向导轨施加方向向左、大小为F ＝2 N 的水平拉力 ,如以下图．求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长 ,g 取10 m /s 2)．【解析】导轨受到PQ 棒水平向右的摩擦力F f ＝μmg ,根据牛顿第二定律并整理得F －μmg－F 安＝Ma ,刚拉动导轨时 ,I 感＝0 ,安培力为零 ,导轨有最大加速度a m ＝F －μmg M ＝2－0.2×0.6×102m /s 2＝0.4 m /s 2 随着导轨速度的增大 ,感应电流增大 ,加速度减小 ,当a ＝0时 ,速度最大．设速度最大值为v m ,电流最大值为I m ,此时导轨受到向右的安培力F 安＝BI m L ,F －μmg－BI m L ＝0I m ＝F －μmg BL代入数据得I m ＝2－0.2×0.6×100.8×0.5A ＝2 A I ＝E R ＋r ,I m ＝BLv m R ＋rv m ＝I m R ＋r BL ＝2×0.2＋0.40.8×0.5m /s ＝3 m /s . 【答案】 0.4 m /s 22 A3 m /s17．(14分)如以下图 ,a 、b 是两根平行直导轨 ,MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左右滑动的两根平行直导线 ,每根长为l ,导轨上接入阻值分别为R 和2R 的两个电阻和一个板长为L′、间距为d 的平行板电容器．整个装置放在磁感应强度为B 、垂直导轨平面的匀强磁场中．当用外力使MN 以速率2v 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时 ,两板间正好能平衡一个质量为m 的带电微粒 ,试问：(1)微粒带何种电荷 ?电荷量是多少 ?(2)外力的功率和电路中的电功率各是多少 ?【解析】 (1)当MN 向右滑动时 ,切割磁感线产生的感应电动势E 1＝2Blv ,方向由N 指向M.OP 向左滑动时产生的感应电动势E 2＝Blv ,方向由O 指向P.两者同时滑动时 ,MN 和OP 可以看成两个顺向串联的电源 ,电路中总的电动势：E ＝E 1＋E 2＝3Blv ,方向沿NMOPN.由全电路欧姆定律得电路中的电流强度I ＝E R ＋2R ＝Blv R,方向沿NMOPN. 电容器两端的电压相当于把电阻R 看做电源NM 的内阻时的路端电压 ,即U ＝E 1－IR ＝2Blv －Blv R·R＝Blv 由于上板电势比下板高 ,故在两板间形成的匀强电场的方向竖直向下 ,可见悬浮于两板间的微粒必带负电．设微粒的电荷量为q ,由平衡条件mg ＝Eq ＝U d q ,得q ＝mgd U ＝mgd Blv(2)NM 和OP 两导线所受安培力均为F ＝BIl ＝B Blv R l ＝B 2l 2v R,其方向都与它们的运动方向相反．两导线都匀速滑动 ,由平衡条件可知所加外力应满足条件F 外＝F ＝B 2l 2v R因此 ,外力做功的机械功率P 外＝F·2v＋Fv ＝3Fv ＝3B 2l 2v 2R. 电路中产生感应电流总的电功率P 电＝IE ＝Blv R ·3Blv＝3B 2l 2v 2R可见 ,P 外＝P 电 ,这正是能量转化和守恒的必然结果．【答案】 (1)负电 mgd Blv (2)3B 2l 2v 2R 3B 2l 2v 2R4.1 划时代的发现 4.2 探究感应电流的产生条件课时作业根底达标1．首先发现电磁感应现象的科学家是( )A．奥斯特B．麦克斯韦C．安培D．法拉第【解析】1831年8月29日 ,法拉第发现了电磁感应现象．【答案】D2．如以下图 ,虚线框内有匀强磁场 ,大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环 ,分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量 ,那么有( )A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定【解析】磁通量Φ＝BS ,指B与S垂直且S指的是有效面积 ,应选C.【答案】C3．如以下图 ,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路 ,在铁芯的右端套有一个外表绝缘的铜环a ,以下各种情况铜环a中不产生感应电流的是( )A．线圈中通以恒定的电流B．通电时 ,使变阻器的滑片P匀速移动C．通电时 ,使变阻器的滑片P加速移动D．将开关突然断开的瞬间【解析】线圈中通以恒定电流时 ,铜环a处磁场不变 ,穿过铜环的磁通量不变 ,铜环中不产生感应电流 ,故A对；变阻器滑片移动或开关断开时 ,线圈中电流变化 ,铜环a处磁场变化 ,穿过铜环的磁通量变化 ,产生感应电流 ,故B、C、D错误．【答案】A4．如以下图的实验中 ,在一个足够大的磁体产生的磁场中 ,如果AB沿水平方向运动 ,速度的大小为v1 ,两磁极沿水平方向运动 ,速度的大小为v2 ,那么( )A．当v1＝v2 ,且方向相同时 ,可以产生感应电流B．当v1＝v2 ,且方向相反时 ,可以产生感应电流C．当v1≠v2 ,时 ,方向相同或相反都可以产生感应电流D．当v2＝0时 ,v1的方向改为与磁感线的夹角为θ ,且θ<90° ,可以产生感应电流【解析】当v1＝v2,且方向相同时 ,二者无相对运动 ,AB不切割磁感线 ,回路中无感应电流 ,A错误．当v1＝v2,且方向相反时 ,AB切割磁感线 ,穿过回路的磁通量发生变化 ,有感应电流产生 ,B正确．当v1≠v2时 ,无论方向相同或相反 ,二者都有相对运动 ,穿过回路的磁通量都会发生变化 ,有感应电流产生 ,C正确．当v2＝0 ,v1的方向与磁感线的夹角θ<90°时 ,v1有垂直磁感线方向的分量 ,即AB仍在切割磁感线 ,穿过回路的磁通量发生变化 ,有感应电流产生 ,D正确．【答案】BCD5.如以下图 ,矩形线圈与磁场垂直 ,且一半在匀强磁场内 ,一半在匀强磁场外 ,下述过程中能使线圈产生感应电流的是( )A．以bc边为轴转动45°B．以ad边为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移【解析】如果线圈以bc边为轴转动45° ,ad刚好到达分界面 ,穿过线圈的磁通量不会发生变化 ,A错误；如果线圈以ad边为轴转动 ,线圈在垂直于磁场方向上的投影面积减小 ,穿过线圈的磁通量发生变化 ,应选项B正确；如果将线圈向下或向上平移 ,穿过线圈的磁通量不发生变化 ,故线圈中不产生感应电流 ,C、D错误．【答案】B6.一条形磁铁与导线环在同一平面内 ,磁铁的中心恰与导线环的圆心重合 ,如以下图 ,为了在导线环中产生感应电流 ,磁铁应( )A．绕垂直于纸面且过O点的轴转动B．向右平动C．向左平动D．N极向外 ,S极向里转动【解析】图中位置穿过导线环平面的磁通量为零 ,要使导线环中有感应电流 ,只要让导线环中有磁通量穿过 ,就会有磁通量的变化 ,A、B、C的运动 ,导线环内磁通量始终为零 ,只有D正确．【答案】D7.如以下图 ,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P ,现用力从四周拉弹簧线圈 ,使线圈包围的面积变大 ,那么以下关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中 ,正确的选项是( )A．磁通量增大 ,有感应电流产生B．磁通量增大 ,无感应电流产生C．磁通量减小 ,有感应电流产生D．磁通量减小 ,无感应电流产生【解析】此题中条形磁铁磁感线的分布如以下图(从上向下看)．磁通量是指穿过一个面的磁感线的多少 ,由于垂直纸面向外的和垂直纸面向里的磁感线要抵消一局部 ,当弹簧线圈P的面积扩大时 ,垂直纸面向里的磁感线条数增加 ,而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的 ,故穿过这个面的磁通量将减小 ,回路中会有感应电流产生 ,故C正确．【答案】C8.一圆形线圈位于纸面垂直向里的匀强磁场中 ,如以下图．以下操作中 ,始终保证整个线圈在磁场中 ,能使线圈中产生感应电流的是( )A．把线圈向右拉动B．把线圈向上拉动C．垂直纸面向外运动D．以圆线圈的任意直径为轴转动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．而把线圈向右、向上和垂直于纸面向外运动几种情况 ,穿过线圈的磁通量都保持不变 ,故线圈中都没有感应电流 ,故A、B、C都错 ,以线圈的任意直径为轴转动时 ,穿过线圈的磁通量发生变化 ,有感应电流产生 ,应选D.【答案】D9.如以下图 ,在一个平面内有四根彼此绝缘的通电直导线 ,各通电直导线的电流大小相同 ,方向不同 ,a、b、c、d四个区域的面积相同 ,那么垂直指向纸内磁通量最大区域是哪个 ?垂直指向纸外磁通量最大区域是哪个 ?【解析】由安培定那么可判断 ,b区向里最大 ,c区向外最大．【答案】b区向里最大c区向外最大能力提升1.如以下图 ,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.ef 平行于ab ,当ef竖直向上平移时 ,穿过圆面积的磁通量将( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零 ,但保持不变【解析】利用安培定那么判断直线电流产生的磁场 ,作出俯视图 ,如以下图．考虑到磁场具有对称性 ,可以知道穿过圆面积的磁感线的条数与穿出圆面积的磁感线的条数是相等的 ,应选C.【答案】C2.某同学做观察电磁感应现象的实验 ,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如以下图的实验电路 ,当他接通或断开开关时 ,电流表的指针都没有偏转 ,其原因是( )A．开关位置接错B．电流表的正、负接线柱接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反【解析】电流表的指针发生偏转的条件是接通或断开开关瞬间线圈B中的磁通量发生变化 ,开关的正确接法是接在线圈A所在的电路中 ,接在线圈B所在的电路中 ,不会产生感应电流．而B、C、D三项中的操作不会影响感应电流的产生．【答案】A3．如以下图 ,一有限范围的匀强磁场 ,宽度为d ,将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域 ,假设d>l ,那么线圈中不产生感应电流的时间应等于( )A.dvB.lvC .d －l vD .d －2l v【解析】当线圈刚刚完全进入磁场时至线圈刚刚出磁场时 ,通过线圈的磁通量不发生变化 ,线圈中不会产生感应电流．【答案】 C4．如以下图 ,当导体棒MN 以速度v 0开始向右沿导轨滑动的瞬间(导轨间有磁场 ,方向垂直纸面向里) ,以下说法正确的选项是( )A ．导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流B ．导体棒和导轨组成的闭合回路中没有感应电流C ．圆形金属环B 中有感应电流D ．圆形金属环B 中没有感应电流【解析】导线MN 开始向右滑动瞬间 ,导体棒和导轨组成的闭合回路里磁通量发生变化 ,有感应电流产生 ,A 正确；电磁铁A 在圆形金属环B 中产生的磁通量从零开始增加 ,金属环B 中一定产生感应电流 ,C 正确．【答案】 AC5.如以下图 ,金属三角形MON 与导体棒DE 构成回路 ,MO 、NO 为固定导轨 ,DE 是可沿导轨移动的导体棒 ,B 为垂直纸面向里的磁场 ,磁感应强度B ＝0.1 T ,试求以下情况下磁通量的变化：(1)在图中 ,假设DE 从O 点出发 ,向右以1 m /s 的速度匀速运动4 s 过程中 ,回路中磁通量变化为多少 ?(2)在图中 ,假设令回路面积S ＝8 m 2保持不变 ,而B 从0.1 T 变到0.8 T ,那么穿过回路中磁通量变化为多少 ?(3)在图中 ,假设回路的面积从S 0＝0.08 m 2变到S t ＝0.1 m 2 ,在磁感应强度由B 0＝0.1 T 变到B t ＝0.8 T ,求磁通量的变化．【解析】 (1)ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BΔS＝12Bvt·vt·tan 45°＝12×0.1×4×4×1＝0.8Wb(2)ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝ΔB·S＝(0.8－0.1)×8＝5.6 Wb(3)ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝B t S t－B0S0＝(0.8×0.1－0.1×0.08)Wb＝0.072 Wb【答案】(1)0.8 Wb(2)5.6 Wb(3)0.072 Wb6．如以以下图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图 ,铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连接 ,线圈B两端连接在一起 ,构成一个闭合电路．在断开开关S的时候 ,弹簧E并不能立刻将衔铁D拉起 ,因而不能使触头C(连接工作电路)立即离开 ,过一段时间后触头C才能离开 ,延时继电器就是这样得名的．试说明这种继电器原理．【解析】线圈A与电源连接 ,闭合电键S,线圈A中流过恒定电流 ,产生磁场 ,有磁感线穿过线圈B ,但穿过线圈B的磁通量不变化 ,线圈B中无感应电流 ,断开电键S的瞬间 ,线圈A中的电流迅速减小为零 ,穿过线圈B的磁通量迅速减少 ,由于电磁感应 ,线圈B中产生感应电流 ,由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用 ,触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱 ,感应电流形成的磁场对衔铁D的吸引力减弱 ,弹簧E的作用比磁场力大 ,才将衔铁拉起 ,触头C断开．【答案】见解析4.3 楞次定律课时作业根底达标1．在电磁感应现象中 ,以下说法正确的选项是( )A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量D．感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化【解析】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场磁通量的变化 ,A对 ,C错；同时阻碍不是阻止 ,只是延缓了原磁场磁通量的变化 ,D错；感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系是 "增反减同〞 ,选项B错误．【答案】A2.。

高中物理(人教版,选修34)课时作业与单元检测第十二章机械波(6份)第十二章第2节

第2节波的图象1．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的________________，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的____________，选取质点振动的某一个方向为________正方向，x轴一般________为正，把某一时刻所有质点的________描在坐标系里，用一条________ 的曲线把坐标系中的各点连接起来就是这时的________________．2．波的图象也称____________，简称________，如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做____________，也叫____________．介质中有正弦波传播时，介质的质点在做________________．3．波形图表示介质中的“各个质点”在______________的位移，振动图象表示介质中“某一质点”在________________ 的位移．4．分别判断图1中的两图象属于何种图象()图1A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．都是波动图象D．都是振动图象5．关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是()A．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B．振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D．振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状6．如图2所示，由此图可知()图2A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动概念规律练知识点一对波的图象的认识1．如图3所示，图3画出了一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知( ) A ．质点b 此时位移为零B ．质点b 此时向－y 方向运动C ．质点d 的振幅是2 cmD ．质点a 再经过T2通过的路程是4 cm ，偏离平衡位置的位移是4 cm图42．如图4所示，是一列简谐波沿x 轴正方向传播的某时刻的波形图，a 在正向最大位移处，b 恰好处在平衡位置，经过Δt ＝T8的时间，关于a 、b 两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是( )A ．s a ＝s bB ．s a <s bC ．s a >s bD ．以上三种情况都有可能知识点二波动与振动图象的关系3．一列简谐波在t ＝0时刻的波形图如图5(a )所示，图(b )表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则( )图5A ．若波沿x 轴正方向传播，(b )图应为a 点的振动图象B ．若波沿x 轴正方向传播，(b )图应为b 点的振动图象C ．若波沿x 轴正方向传播，(b )图应为c 点的振动图象D ．若波沿x 轴正方向传播，(b )图应为d 点的振动图象4．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，如图6甲是t ＝1 s 时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)．则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线( )图6A ．x ＝0处的质点B ．x ＝1 m 处的质点C ．x ＝2 m 处的质点D ．x ＝3 m 处的质点方法技巧练质点振动方向与波传播方向的互判技巧 5．如图7所示是一列简谐横波某时刻的波形图，下列关于所标点的振动方向的描述正确的是( )图7A．质点a向上运动B．质点b向上运动C．质点c向上运动D．质点d向下运动6．如图8所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是()图8A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动1．关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是()A．表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移B．表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移C．表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移D．表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移2．根据图9甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是()图9A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振图103．如图10所示是一列波t时刻的图象，图象上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是()A．a、b两质点此时刻速度方向相同B．a、c两质点此时刻加速度方向相同C．c质点此时速度方向沿y轴负方向D．a质点此时速度方向沿y轴正方向图114．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图11所示的凹、凸形状．对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法中正确的是()A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置图125．一列横波在某时刻的波形图象如图12所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零图136．如图13所示是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是()A．波一定沿x轴正方向传播B．a、b两个质点的速度方向相反C．若a点此时的速度方向沿y轴的正方向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向D．若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动方向沿y轴的负方向7．下列波形图中正确的是()8.图14简谐横波某时刻的波形图线如图14所示，由此图可知()A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动图159．如图15所示是一列波t 时刻的图象，图象上有a 、b 两点，下列说法中正确的是( ) A ．此时刻b 质点的速度为零B ．a 质点比b 质点要先到达平衡位置C ．若波沿x 轴正方向传播，a 质点速度沿y 轴负方向D ．若b 质点比a 质点先到达平衡位置，波的传播方向必沿x 轴负方向图1610．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图16所示．P 为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P 的速度v 和加速度a 的大小变化情况是( ) A ．v 变小，a 变大 B ．v 变小，a 变小 C ．v 变大，a 变大图17(1)该时刻A 质点运动的方向是向________，C 点的运动方向是向________，D 点的运动方向是向________．(2)再经过T2，质点A 通过的路程是________cm ，质点C 的位移是________cm .图1812．一列横波某时刻的波形如图18所示，经过0.25 s 图中P 点第一次到达波峰的位置，则再经0.5 s ，P 点的位移和速度分别是________，________.13．如图19所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正方向传播，求：图19(1)A 点、C 点的振动方向各是怎样的；(2)再经过34T ，质点A 通过的路程和质点C 的位移．14．如图20甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a 的振动图象，请你在乙图中作出这列简谐波在t ＝0时刻向＋x 方向传播的波形图(质点a 画在坐标原点上)．图20第2节波的图象课前预习练1．平衡位置位移 y 轴向右位移平滑波的图象 2．波形图波形正弦波简谐波简谐运动 3．某一时刻各个时刻 4．B5．ABC [解题的关键是理解振动图象和波的图象的意义和区别．振动和波动图象都是用数学方法来描述物理现象，简谐运动图象和简谐波都是正弦(或余弦)曲线，故C 项正确，D 错误；但它们各自表达的物理意义又不同，振动图象表示的是一个振动质点离开平衡位置的位移与时间的函数关系，而从波的图象(不论横波还是纵波)上能找出这一时刻各个质点所在的空间位置，即空间的分布，故A 项正确．因振动图象表示一个质点在各个时刻的位移情况，故不随时间变化，而波的图象表示的是某一时刻各质点在空间的分布，不同时刻，这些质点因振动而使所处的位置会有所不同，故波动图象的形状会随时间而变化，B 项正确．]6．BD [由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动．若质点a 向下运动，则是被a 右侧的质点带动，即波是从右向左传播的，故A 错．同理可判断B 、D 正确，C 错误．]课堂探究练1．AC [由波形知，质点b 在平衡位置，所以其位移此刻为0，选项A 正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b 的左侧选一参考点b ′，由图知b ′在b 上方，所以质点b 此时向＋y 方向运动，选项B 错误；简谐波传播过程中，介质各质点振幅相同，所以质点d 的振幅是2 cm ，选项C 正确；再过T2的时间，质点a 将运动到负向最大位移处，它偏离平衡位置的位移为－2 cm，故选项D错误．]点评判断b点的振动(速度)方向时易与振动图象混淆，振动图象上判断某时刻质点的振动(速度)方向时，可直接从x－t图象上看该质点下一时刻的位移即可，波动图象上也是看下一时刻该质点的位移，但从图象上不能直接得出，而是利用先振的带动后振的，找到此时“先振”的质点的位移即为下一时刻该质点的位移，然后就可以判断出该质点的振动(速度)方向．2．B[在简谐波传播过程中各质点在各自的平衡位置附近做简谐运动，所以质点做的是变速运动，由题中图象知，在图示时刻，质点a位于最大位移处，则其加速度最大，速度为的时间内，a质点的平零，而质点b位于平衡位置，其加速度为零，速度最大，所以在Δt＝T8均速度小于b质点的平均速度，因此s a<s b.]点评形成简谐波时，波源和介质中各质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动，即质点的运动遵循简谐运动的规律．3．B[根据(b)图首先判定出此质点在0时刻的位置和振动方向，然后在波形图中寻找符合条件的点．在(b)的振动图象中，t＝0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故选项A、C错误；因题干中未给出波的传播方向，此时还不知b、d的运动方向．若波沿x正向传播，波源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，选项B正确；d左侧的点在其下方，d 质点正向下运动，不合要求，选项D错误．]点评由振动图象可以知道质点的运动规律，再由波动图象中波的传播方向和质点振动方向的关系确定出振动图象所描述的点．4．A[由振动图线知该质点在t＝1 s时处于平衡位置且向y轴负方向运动，在波形图中，在t＝1 s时处于平衡位置且沿y轴负方向运动的是x＝0和x＝4 m处两质点．]点评解决此类问题时，要注意波动图象所对应的时刻，切不可认为都是描述零时刻的波形图．5．C[由传播方向知，波源在左侧，找a左侧邻近的a′点，由图可知a′在a的下方，则a向下运动，同理得b点的运动方向向下，c点、d点都向上，故C正确．] 6．C[解决该题有多种方法，现用“上下坡”法判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动．由此可知波向左传播．同理可判断C向上振动，B向上振动，故C正确．]方法总结质点振动方向与波传播方向的关系大体可由下列几种方法确定(1)带动法带动法是利用波的形成机理来判断的方法，它是最根本的方法．原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点．方法：在质点P靠近波源一侧邻近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图所示．(2)微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移．方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了．(3)上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”．如图所示(4)同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧．如图所示．若波向右传播，则P 向下运动．课后巩固练1．C[由波的图象的物理意义知C正确．]2．BD[波动图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图象的横坐标为时间，故A错，B对．甲中A质点被其左侧的质点带动向上振，乙中B时刻后位移由零变为负值，故向下振，所以C错，D对．]3．AB[a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，A选项正确；，a、c两质点都位于x轴下方，加速度方向均指向y轴正方向，B选项正确；由于波的传播方向不定，故C、D选项不确定．]4．AD[简谐波在介质中传播时，各质点都做相同的简谐运动，故振幅都相同，A正确；由波的传播方向可知此时A、E、F向下振，B、C、D向上振，故B、C错误；B比C先振，故B比C先回到平衡位置，D正确．]5．C6．BC[题目没指明波的传播方向，故应有两种情况，A错误；但无论向哪个方向传播，a、b两个质点的速度方向都相反，B正确；由质点振动方向和波传播方向的关系(可用带动法确定关系)知C正确，D错误．]7．BC[根据“上下坡”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区的必向上运动，故B、C正确．]8．BD[根据“上下坡”法或“平移法”都可以判断．]9．ACD10．D[本题考查简谐振动及波的规律，从波动图像中根据同侧原理可以判断此时P点正向上运动，在简谐运动中正靠近原点，做加速度逐渐减小的加速运动，故D项正确．] 11．(1)上下下(2)40解析(1)由于波沿x轴正方向传播，所以A点在“下坡区”，向上运动；C点、D点均在“上坡区”，C 、D 两点都向下运动；(2)再经过T2，A 又回到平衡位置，所以A 通过的路程为4 cm ；C 点也回到平衡位置，其位移为0.12．－2 cm 0解析因为波的传播方向未知，所以0.25 s ＝14T 或0.25 s ＝34T ，再经0.5 s ，即半个周期或一个半周期，位移为－2 cm ，速度为零．分析出0.25 s 为T 4或34T 是处理本题的关键．13．见解析解析 (1)波沿x 轴正方向传播，所以A 点向上振动，C 点向下振动．(2)再过34T ，质点A 通过3个振幅的路程，即6 cm ；质点C 到达正向最大位移处，位移是2 cm .14．见解析图解析由题甲图知，t ＝0时质点a 在平衡位置且正向y 轴正方向运动，结合题中要求，将质点a 画在坐标原点上，波向＋x 方向传播，表明零时刻a 右侧同一“坡”上的质点均在平衡位置的－y 方向上，都在a 的带动下向上运动，波的图象如图所示．。

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1．关于干簧管，下列说法正确的是()
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关的作用
D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
【解析】干簧管能感知磁场，是因为当两个舌簧所处位置的磁场方向相同时，就会吸引，所以将其作开关来使用，当磁场靠近的时候，就会实现闭合或断开.
【答案】CD
2．(2013·涡阳高二检测)霍尔元件能转换哪个物理量()
A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量
B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
C．把力这个力学量转换成电压这个电学量
D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量
【解析】根据霍尔元件工作原理，截流子在洛伦兹力作用下漂移，形成霍
尔电压，U H＝k IB
d，所以它将磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故
B正确．
【答案】 B
3．如图6－1－13所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏转角度为θ；
现用手掌挡住部分光线，表针自左向右的偏角为θ′，则可判断()
图6－1－13
A．θ′＝θ
B．θ′<θ
C．θ′>θ
D．不能确定
【解析】光敏电阻的阻值随光照的减少而增大，所以用手掌挡住部分光线后光敏电阻的阻值变大，多用电表的指针偏角变小．
【答案】 B
4．(2013·武汉二中高二检测)如图6－1－14所示，R3是光敏电阻，当开关S 闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则()
图6－1－14
A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势
B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势
C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势
D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势
【解析】当光照射R3时，R3阻值变小，R4分压变大，则a点电势将会升高，所以a点电势高于b点电势．
【答案】 A
5．(2013·怀化高二检测)如图6－1－15所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电
容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为()
图6－1－15
A．h增大B．h减小
C．h不变D．无法确定
【解析】由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化，与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．
【答案】 A
6．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
【解析】热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确．交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误．
【答案】 D
7．如图6－1－16所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)()
图6－1－16
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显
【解析】金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差．而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C.
【答案】 C
8．(2013·长沙一中高二检测)如图6－1－17所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R t为负温度系数热敏电阻，R为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()
图6－1－17
A．温度不变，光照增强
B．温度升高，光照不变
C．温度降低，光照增强
D．温度升高，光照减弱
【解析】由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡L都会变暗，结合光敏电阻特性可知，A正确，B错误．若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡L变暗，C正确．若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮，D错误．
【答案】AC
9．如图6－1－18所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指
示器，下列说法中正确的是()
图6－1－18
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
【解析】严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对．
【答案】AD
10．(2013·杭州高二检测)如图6－1－19所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近，下列说法正确的是()
图6－1－19
A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大
B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小
C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变
D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变
【解析】滑动触头向左移动时，电阻减小，通过二极管的电流增大，发出的光增强，故光敏电阻R的阻值减小，通过灯泡L的电流增大，故灯泡消耗的功率增大，选项A对，B错．同理，滑动触头向右滑动时，灯泡L消耗的功率减小，故选项C、D错．
【答案】 A
11．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防员从一平台上跌落，自由下落2 m后双脚触地，接着他用双脚弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止，用这种方法获得消防队员受地面冲击力随时间变化图线如图6－1－20所示．根据图线所提供的信息，以下判断中正确的是()
图6－1－20
A．t1时该消防员的速度最大
B．t2时该消防员的速度最大
C．t3时该消防员的动能最小
D．t4时该消防员的动能最小
【解析】由题目所述可知，消防员先自由落体，然后和地面发生碰撞，在和地面碰撞过程中，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后静止，力F是地面对消防队员的冲击力，在t1～t2时间段，力F逐渐增大，消防队员的速度在增大，而在t2～t4时间段，力F＞mg，消防队员做减速运动，至t4时，消防员停在地面上，所以t2时刻消防队员的速度最大，t4时刻消防队员的动能最小，选项B、D正确．
【答案】BD
12．按图6－1－21所示接好电路，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡________，原因是________；停止吹风，会发现________；把热敏电阻放入冷水中会发现________．
图6－1－21
【解析】根据热敏电阻的性质进行分析，由于热敏电阻在常温时阻值较大，
左侧电路中电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小时，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了；停止吹风后，小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高，当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，故小灯泡熄灭．【答案】见解析。