高中物理选修3-2 第2章《楞次定律和自感现象》章末测试题

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高中物理第2章楞次定律和自感现象第2节自感学业分层测评鲁科版选修3-2

自感(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法中正确的是( )．A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈的自感系数、自感电动势都不变D．自感电动势总与原电流方向相反【解析】线圈的自感系数L只由线圈本身的因素决定，选项A错误．由E自＝L ΔIΔt 知，E自与ΔIΔt成正比，与ΔI无直接关系，选项B错误，C正确．E自方向在电流增大时与原电流方向相反，在电流减小时与原电流方向相同，选项D错误．【答案】C2．(多选)下列说法正确的是( )A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【解析】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A 对；当线圈中电流反向时，相当于电流先减小后反向增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B错；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C对；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D错．【答案】AC3.如图224所示的是自感现象的实验装置，A是灯泡，L是带铁芯的线圈，E为电源，S是开关．下述判断正确的是( )【导学号：78870029】图224A．S接通的瞬间，L产生自感电动势，S接通后和断开瞬间L不产生自感电动势B．S断开的瞬间L产生自感电动势，S接通瞬间和接通后L不产生自感电动势C．S在接通或断开的瞬间L都产生自感电动势，S接通后L不再产生自感电动势D．S在接通或断开瞬间以及S接通后，L一直产生自感电动势【解析】S断开和接通瞬间，通过线圈的电流都发生变化，都产生感应电动势，S接通后通过线圈的电流不再变化，没有感应电动势产生，故A、B、D错误，C正确．【答案】C4．(多选)某线圈通有如图225所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )图225A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末【解析】在自感现象中，当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同；当原电流增大时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1s内原电流沿正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向；在1～2s内原电流沿负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2～3 s、3～4 s、4～5 s内自感电动势的方向分别是沿负方向、负方向、正方向，可得正确答案为选项B、D.【答案】BD5. (多选)如图226所示，E为电池组，L是自感线圈(直流电阻不计)，D1、D2是规格相同的小灯泡．下列判断正确的是( )图226A．开关S闭合时，D1先亮，D2后亮B．闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮C．断开S时，D1闪亮一下D．断开S时，D1、D2均不立即熄灭【解析】开关S闭合时D1，D2同时亮，电流从无到有，线圈阻碍电流的增加，A错．闭合S达稳定时D1被短路，电路中电阻减小，D2比起初更亮，B对．断开S时，线圈阻碍电流减小，故D1会闪亮一下，而D2在S断开后无法形成通路，会立即熄灭，所以C对，D 错．【答案】BC6.如图227所示的电路中，两个相同的电流表G1和G2，零点均在刻度盘的中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆，在电路接通后再断开开关S的瞬间，下述说法中正确的是( )【导学号：78870030】图227A．G1指针向右摆，G2指针向左摆B．G1指针向左摆，G2指针向右摆C．G1、G2的指针都向右摆D．G1、G2的指针都向左摆【解析】在电路接通后再断开开关S的瞬间，由于线圈L中的原电流突然减小，线圈L中产生自感现象，线圈中的电流逐渐减小，电流流经L、G2、R、G1，方向顺时针，由于从表G1的“＋”接线柱流入，表G2的“－”接线柱流入，因此G1指针右偏，表G2的指针左偏，答案选A.【答案】A7．如图228所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是( )【导学号：78870031】图228A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电【解析】S闭合瞬间，通过L的电流增大，L产生的自感电动势的方向是由下指向上，使电容器充电，A板带正电，B板带负电，A项正确；S保持闭合时，L的电阻为零，电容器两极板被短路，不带电，B项错误；S断开瞬间，通过L的电流减小，自感电动势的方向由上指向下，在L、C组成的回路中给电容器充电，使B板带正电，A板带负电，C项错误．综上D项错误．【答案】A8.如图229所示，R1、R2的阻值均为R，电感线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流I0＝E2R.现将S闭合，于是电路中产生自感电动势，自感电动势的作用是( )图229A．使电路的电流减小，最后由I0减小到零B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为2I0【解析】当S闭合时，电路中电阻减小，电流增大，线圈的作用是阻碍电流的增大，选项A错误；阻碍电流增大，不是不让电流增大，而是让电流增大的速度减缓，选项B、C错误；最后达到稳定时，I＝ER＝2I0，故选项D正确．【答案】D[能力提升]9．(多选)如图2210所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，则( )图2210A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同【解析】闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们的电压相同，L和R两端电势差一定相同，选项B、C正确，A、D错误．【答案】BC10．如图2211所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是( )图2211【解析】S闭合时，由于自感L的作用，经过一段时间电流稳定时L电阻不计．可见电路的外阻是从大变小的过程．由U外＝R外R外＋rE可知U外也是从大变小的过程．t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中电流从B向A且中间流过D，所以t1时刻U AB反向，B正确．【答案】B11.如图2212所示，电源的电动势E＝15 V，内阻忽略不计．R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，电感线圈的电阻不计，求当开关S接通的瞬间，S接通达到稳定时及S切断的瞬间流过R1的电流．图2212【解析】开关S接通瞬间，流过线圈L的电流不能突变，所以流过R1的电流仍为0.达到稳定时，线圈相当于导线，所以流过R 1的电流为I 1＝E R 1＝155A ＝3 A. 开关S 断开瞬间，流过线圈L 的电流不能突变，所以流过R 1的电流仍为3 A.【答案】 0 3 A 3 A12.如图2213所示为研究自感实验电路图，并用电流传感器显示出在t ＝1×10－3s 时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L 的电流(如图2214)．已知电源电动势E ＝6 V ，内阻不计，灯泡R 1的阻值为6 Ω，电阻R 的阻值为2 Ω.求：图2213图2214(1)线圈的直流电阻R L 是多少？(2)开关断开时，该同学观察到什么现象？(3)计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势．【解析】由图象可知S 闭合稳定时I L ＝1.5 AR L ＝E I L －R ＝61.5Ω－2 Ω＝2 Ω 此时小灯泡电流I 1＝ER 1＝66A ＝1 A S 断开后，L 、R 、R 1组成临时回路电流由1.5 A 逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势E ＝I L (R ＋R L ＋R 1)＝15V.【答案】(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭(3)15。

第2章楞次定律和自感现象单元测试-2020-2021学年高二下学期物理鲁科版选修3-2

第2章楞次定律和自感现象单元测试一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分。

1－8为单选，9－12为多选。

)1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。

以下符合事实的是()A．焦耳发现了电流的磁效应的规律B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C．楞次发现了电磁感应现象，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2.关于楞次定律，可以理解为()A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场B．感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动C．若原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场同向；若原磁通量减少，感应电流的磁场跟原磁场反向D．感应电流的磁场总是与原磁场反向3. 如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。

当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动。

则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f 的情况，以下判断正确的是()A．F N先大于mg，后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右D．线圈中的电流方向始终不变4．如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。

已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。

设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()5. 如图所示为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器和启动器一样都不起作用了，且灯管两端电压低于电电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电可以是交流电，也可以是直流电6. 如图，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。

高二物理：第1、2章《电磁感应》《楞次定律和自感现象》单元测试18(鲁科版选修3-2)

第1、2章《电磁感应》《楞次定律和自感现象》单元测试1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a ）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ，若将另一根长导线对折后绕成如图（b ）所示的螺线管，并通以电流强度也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（A ）（A ）0。

（B ）0.5B 。

（C ）B 。

（D ）2 B 。

2．如图所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是( A )3．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（ A ）4.如图甲，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P 所受重力为G ，桌而对P 的支持力为N ，则（AD ）（A ）t 1时刻 N ＞G ，（B ）t 2时刻 N ＞G ，（C ）t 3时刻 N ＜G ，（D ）t 4时刻 N ＝G 。

5.如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，上端接R ，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为B ，一根质量为m 属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v m ，则（ BC ）（A ）如果B 增大，v m 变大，（B ）如果α变大，v m 变大，（C ）如果R 变大，v m 变大，（D ）如果m 变小，v m 变大。

6.如图所示是一种延迟开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通，当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则（ BC ）（A ）由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用，（B ）由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用，（C ）如果断开B 线圈的电键S 2，无延迟作用，B0 S I（D ）如果断开B 线圈的电键S 2，延迟将变长。

人教版高二物理选修3-2第二节楞次定律同步练习

人教版高二物理选修3-2第二节楞次定律同步练习1.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。

关于圆环中感应电流的方向（从上向下看）下列说法正确的是（）A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针2.如图所示的装置中，cd杆原来静止，当ab杆做如下哪种运动时，cd杆将向右移动（）A.向右匀速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动3.(多选）如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴，Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则下列说法正确的是（）A.t1时刻，F N>G,P有收缩的趋势B.t2时刻，F N=G,此时穿过P的磁通量最大C.t3时刻，F N=G,此时P中无感应电流D.t4时刻，F N<G,此时穿过P的磁通量最小4如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中。

闭合开关S的瞬间（）A.A环向左滑动B.C环向左滑动C.A环有向外展的趋势D.C环有向内收缩的趋势5.如图所示，线圈A、B同心置于光滑水平桌面上，线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则（）A.线圈B将顺时针转动起来B.线圈B中有顺时针方向的电流C.线圈B将有沿半径方向扩张的趋势D.线圈B对桌面的压力将增大6.如图所示，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当矩形线圈突然向右运动时，线圈所受安培力的合力方向（）A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里7.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中通入电流方向如图所示,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )A.导线框abcd有逆时针的感应电流B.bc、ad两边均不受安培力的作用C.导线框所受的安培力的合力向右D.MN所受线框给它的作用力向左8.如图甲所示,在同一平面内有两个圆环A、B,圆环A将圆环B分为面积相等的两部分,以图甲中A环电流沿顺时针方向为正,当圆环A中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是（）A.B中始终没有感应电流B.B中有顺时针方向的感应电流C.B中有逆时针方向的感应电流D.B中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向9.如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流释放线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )A.线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCAB.线框的磁通量为零时,感应电流却不为零C.线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.线框做自由落体运动10.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,线圈中电流流向（）A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A11.如图所示,MN、GH为光滑的水平平行金寓导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MNGH所在的平面,则下列说法正确的是（）A.若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向为a→b→d→c→aB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向为a→c→d→b→aC.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中的电流为零D.若ab、cd都向右运动,且两杆速度v cd>v ab,则abdc回路有电流,电流方向为a→c→d→b→a12.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQMN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是（）A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动13.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v 向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,求磁感应强度B随时间t变化的关系式.答案：1.C2. D3.AB4.AD5. BC6. A7. ACD8. B9. B10. A11. D12. BC13. B=vtl lB 0。

2020年高中物理鲁教版选修3-2第2章《楞次定律和自感现象》考试测试卷

第2章《楞次定律和自感现象》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a 和b ，当滑动变阻器R 的滑动触头c 向左滑动时( )A ．a 环向左摆，b 环向右摆B ．a 环和b 环都不会左摆或右摆C ．两环对悬线的拉力都将增大D ．a 环和b 环中感应电流的方向相同2.如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )A ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮B ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮C ．断开开关S 时，A 2立即熄灭，A 1过一会儿才熄灭D ．断开开关S 时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同 3.如图所示的电路中，P 、Q 为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则下列说法正确的是( )A ． S 断开瞬间，P 立即熄灭，Q 过一会儿才熄灭B ． S 接通瞬间，P 、Q 同时达到正常发光C ． S 断开瞬间，通过P 的电流从右向左D ． S 断开瞬间，通过Q 的电流与原来方向相反4.如图所示，A 1、A 2为两只相同灯泡，A 1与一理想二极管D 连接，线圈L 的直流电阻不计．下列说法正确的是( )A ．闭合开关S 后，A 1会逐渐变亮B ．闭合开关S 稳定后，A 1、A 2亮度相同C ．断开S 的瞬间，A 1会逐渐熄灭D ．断开S 的瞬间，a 点的电势比b 点低 5.如图，光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中，右端接一电源(电动势为E ，内阻为r )．一电阻为R 的金属杆PQ 水平横跨在导轨的倾斜部分，从某一高度由静止释放，金属杆PQ 进入磁场后的运动过程中，速度时间图象不可能是下图中的哪一个？(导轨电阻不计)( )A ．B ．C ．D ．6.图为一架歼—15飞机刚着舰时的情景。

高中鲁科版物理新选修3-2 第二章楞次定律和自感现象章节练习

高中鲁科版物理新选修3-2 第二章楞次定律和自感现象章节练习一、单选题1.如图||，在一水平、固定的闭合导体圆环上方．有一条形磁铁（S极朝上||，N极朝下）由静止开始下落||，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触||，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看）||，下列说法正确的是（）A. 总是顺时针B. 总是逆时针C. 先顺时针后逆时针D. 先逆时针后顺时针2.如图||，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁||，磁铁的N极朝下||。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同||，磁铁与线圈相互吸引B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同||，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反||，磁铁与线圈相互吸引D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反||，磁铁与线圈相互排斥3.如图||，电灯的灯丝电阻为2Ω||，电池电动势为2V||，内阻不计||，线圈匝数足够多||，其直流电阻为3Ω．线圈电阻为零||，当K突然断开时||，则下列说法正确的是（）A. 电灯立即变暗再熄灭||，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B. 电灯立即变暗再熄灭||，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C. 电灯会突然比原来亮一下再熄灭||，且电灯中电流方向与K断开前相同D. 电灯会突然比原来亮一下再熄灭||，且电灯中电流方向与K断开前相反4.如图所示||，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内||，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线||，导线中通以图示方向的恒定电流||。

释放线框||，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动||，在此过程中（）A. 线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B. 线框的磁通量为零时||，感应电流却不为零C. 线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D. 线框所受安培力的合力为零||，做自由落体运动5.如图所示||，闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t||，使同样规格的两个小灯泡A和B都正常发光||，然后断开开关||。

高中物理鲁科版选修3-2 第2章楞次定律和自感现象章末检测含试卷分析详解

(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于楞次定律，可以理解为()A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场B．感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动C．若原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场同向；若原磁通量减少，感应电流的磁场跟原磁场反向D．感应电流的磁场总是与原磁场反向解析：选B．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，但阻碍不等于反向，楞次定律的另一种表述为“感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动”．2.如图所示为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器和启动器一样都不起作用了，且灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源解析：选A.日光灯是高压启动，低压工作，启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可见，A正确．3．如图所示，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．不能判定解析：选A.法一：躲闪法．磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感应电流，由楞次定律可知，为阻碍原磁通量的增大，铜环必向磁感线较疏的右方运动，即往躲开磁通量增加的方向运动．法二：等效法．磁铁向右运动，将铜环产生的感应电流等效为如图所示的条形磁铁，则两磁铁有排斥作用．4．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是()A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转解析：选C.由题图可知，原磁场方向向下，磁铁插入时，原磁通量增大，感应电流磁场向上，感应电流由正接线柱流入电流表，指针向右偏，A错误．磁铁拔出时，原磁通量减小，感应电流磁场向下，感应电流由负接线柱流入电流表，指针向左偏，B错误．C、D两项中穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转，C正确，D错误．5．一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图甲所示．现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图乙中所示的Oa 图线变化，后来又按图线bc 和cd 变化，令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则( )A ．E 1>E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向B ．E 1<E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C ．E 1<E 2，I 1沿顺时针方向，I 2沿逆时针方向D ．E 2>E 3，I 2沿顺时针方向，I 3沿顺时针方向解析：选B ．由题图乙可知a 点纵坐标为B 0,0～4 s 时，直线斜率表示磁感应强度随时间的变化率，E 1＝B 04S ，磁通量是正向增大，由楞次定律知，感应电流I 1是逆时针方向；7～8 s 和8～9 s 时，直线斜率是相同的，故E 2＝E 3＝B 01S ＝4E 1,7～8 s 磁通量是正向减小的，由楞次定律知，感应电流I 2的方向是顺时针方向，8～9 s ，磁通量是反向增大的，I 3是顺时针方向，故选项B 正确．6．一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B ．直升机螺旋桨叶片的长度为L ，螺旋桨转动的频率为f ，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，如图所示，则( )A ．E ＝πfL 2B ，且a 点电势低于b 点电势 B ．E ＝2πfL 2B ，且a 点电势低于b 点电势C ．E ＝πfL 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E ＝2πfL 2B ，且a 点电势高于b 点电势解析：选C.螺旋桨角速度ω＝2πf .每个叶片产生的电动势E ＝12BL 2ω＝πfL 2B ，由右手定则可知，a 点电势高于b 点电势，C 正确，A 、B 、D 错误．7．如图所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度ω匀速运动．设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么下列图象中能正确描述线框从如图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是( )解析：选A.由图示位置转过90°过程中，无电流．进入磁场过程转过90°，电动势E ＝12Bl 2ω，电流方向为逆时针．线框进入磁场后再转过90°，无电流．出磁场过程的90°内，电动势E ＝12Bl 2ω，电流方向为顺时针，所以A 正确．二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意) 8.如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向解析：选AD．圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A正确；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确．9.如图所示为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是()A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势B．当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C．当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动解析：选ABC.将题图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，若A沿顺时针方向转动，由右手定则知A盘感应电流方向由中心向外，由左手定则可知B盘将沿逆时针方向转动．10.如图所示，电路中L为一电感线圈，ab支路和cd支路电阻相等，则()A．刚合上开关S时，电流表A1的示数小于电流表A2的示数B．刚合上开关S时，电流表A1的示数等于电流表A2的示数C．断开开关S时，电流表A1的示数大于电流表A2的示数D．断开开关S时，电流表A1的示数等于电流表A2的示数解析：选AD．刚合上开关S时，电感线圈除了直流电阻外，还要产生自感电动势阻碍电流的增加，因此A1的示数小于A2的示数，A项正确，B项错误；断开开关S时，A1、A2、R、L构成一个回路，电感线圈产生自感电动势，相当于电源，对A1、A2提供电流，A1、A2示数相同，故C错误D正确．11．如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k>0)．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R02.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()A ．R 2两端的电压为U7B ．电容器的a 极板带正电C ．滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍D ．正方形导线框中的感应电动势为kL 2解析：选AC.根据串、并联电路特点，虚线MN 右侧回路的总电阻R ＝74R 0.回路的总电流I＝U R ＝4U 7R 0，通过R 2的电流I 2＝I 2＝2U 7R 0，所以R 2两端电压U 2＝I 2R 2＝2U 7R 0·R 02＝17U ，选项A 正确；根据楞次定律知回路中的电流为逆时针方向，即流过R 2的电流方向向左，所以电容器b 极板带正电，选项B 错误；根据P ＝I 2R ，滑动变阻器R 的热功率P ＝I 2R 02＋⎝⎛⎭⎫I 22R 02＝58I 2R 0，电阻R 2的热功率P 2＝⎝⎛⎭⎫I 22R 2＝18I 2R 0＝15P ，选项C 正确；根据法拉第电磁感应定律得，线框中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝BtS ＝k πr 2，选项D 错误．12．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ．杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( ) A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2Ba vB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3Ba vC ．θ＝0时，杆受的安培力大小为2B 2a v(π＋2)R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2a v (5π＋3)R 0解析：选AD ．开始时刻，感应电动势E 1＝BL v ＝2Ba v ，故A 项正确．θ＝π3时，E 2＝B ·2a cos π3·v＝Ba v ，故B 项错误．由L ＝2a cos θ，E ＝BL v ，I ＝ER，R ＝R 0[2a cos θ＋(π＋2θ)a ]，得在θ＝0时，F ＝B 2L 2v R ＝4B 2a v R 0(2＋π)，故C 项错误．同理，θ＝π3时F ＝3B 2a v R 0(5π＋3)，故D 项正确．三、填空题(本题共1小题，共8分．按题目要求作答) 13．在研究电磁感应现象实验中： (1)为了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，在图中用实线连接成相应的实物电路图．(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．答案：(1)如图(2)相反 (3)相同四、计算题(本题共3小题，共34分．解答时应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)14．(10分)如图所示，水平的平行光滑导轨，导轨间距离为L ＝1 m ，左端接有定值电阻R ＝2 Ω.金属棒PQ 与导轨接触良好，PQ 的电阻为r ＝0.5 Ω，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B ＝1 T 的匀强磁场中，现使PQ 在水平向右的恒力F ＝2 N 作用下向右运动．求： (1)棒PQ 中感应电流的方向； (2)棒PQ 中哪端电势高； (3)棒PQ 所受安培力方向； (4)PQ 棒的最大速度．解析：PQ 在恒力F 作用下运动，产生感应电流，因而受安培力作用，随着速度的增大感应电动势增大，感应电流增大，安培力也增大，当安培力大小与恒力F 相等时，PQ 将做匀速运动，速度达到最大．(1)由右手定则知感应电流方向为Q →P .(2分)(2)PQ 运动产生感应电动势，相当于电源，因电源内部电流由低电势流向高电势，所以P 端电势高于Q 端电势．(2分)(3)因棒中电流由Q →P ，由左手定则知棒所受安培力方向向左．(2分)(4)当PQ 受力平衡时，速度最大，则F ＝BIL ，I ＝BL vR ＋r，解得v ＝F (R ＋r )B 2L 2＝2×(2＋0.5)12×12m/s ＝5 m/s.(4分)答案：(1)Q →P (2)P 端高 (3)向左 (4)5 m/s15．(10分)如图所示，l 1＝0.5 m ，l 2＝0.8 m ，回路总电阻为R ＝0.2 Ω，M ＝0.04 kg ，导轨光滑，开始时磁感应强度B 0＝1 T ，现使磁感应强度以ΔBΔt＝0.2T/s 的变化率均匀地增大．试求：当t 为多少时，M 刚好离开地面？(g 取10 m/s 2)解析：回路中原磁场方向竖直向下，且磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向竖直向上；根据安培定则可知，ab 中的感应电流的方向是a →b ；由左手定则可知，ab 所受安培力的方向水平向左，从而向上拉重物．设ab 中电流为I 时M 刚好离开地面，此时有 F B ＝BIl 1＝Mg (2分) I ＝ER (2分) E ＝ΔΦΔt ＝l 1l 2·ΔBΔt(2分)B ＝B 0＋ΔBΔtt ＝1＋0.2t (2分)解得t ＝5 s ．(2分) 答案：5 s16．(14分)如图所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板．R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻.(1)调节R x ＝R ，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v . (2)改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x . 解析：(1)导体棒匀速下滑时， Mg sin θ＝BIl ①(1分) I ＝Mg sin θBl②(1分)设导体棒产生的感应电动势为E 0 E 0＝Bl v ③(1分)由闭合电路欧姆定律得I ＝E 0R ＋R x④(1分) 联立②③④，得 v ＝2MgR sin θB 2l 2.⑤(2分)(2)改变R x ，由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U ，电场强度大小为E U ＝IR x ⑥(2分)E ＝Ud⑦(2分)mg ＝qE ⑧(2分) 联立②⑥⑦⑧，得R x ＝mBld qM sin θ.(2分)答案：(1)Mg sin θBl 2MgR sin θB 2l 2(2)mBldqM sin θ。

高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习含答案解析

高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针2．如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3．如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是（）A．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反4．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一.释放线框，它由实根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（）A．线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动5．如图所示，闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t，使同样规格的两个小灯泡A和B都正常发光，然后断开开关．下列说法正确的是A．再次闭合开关S时，灯泡A和B同时正常发光B．再次闭合开关S时，灯泡B立刻正常发光，灯泡A逐渐亮起来C．再次闭合开关S时，灯泡A立刻正常发光，灯泡B逐渐亮起来D．闭合开关S使灯泡A、B正常发光后，再断开开关S，灯泡B立刻熄灭，灯泡A逐渐熄灭6．在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()．A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D．G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点7．如图(a)，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )①t1时刻F N＞G ②t2时刻F N＞G③t3时刻F N＜G ④t4时刻F N=GA．①②B．①③C．①④D．②③④8．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管．开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮然后逐渐变暗二、填空题9．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）10．如图所示的电路中，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源．当闭合S瞬间，通过灯泡的电流方向是________；当断开S瞬间，通过灯泡的电流方向是________．11．如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻R.在把磁铁N极迅速靠近A 线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为______ 指向______ (填“P”、“Q”)；若线圈A能自由移动，则它将______ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)．三、实验题12．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，相同的小灯泡A、B，电阻R，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光，电感线圈自感系数较大，当开关断开的瞬间，则有 ____ (填序号:①B 比A先熄灭；②A比B先熄灭；③AB一起熄灭),此时，A灯的电流方向为 ____ (填序号:①右到左；②左到右)，某同学虽经多次重复断开开关S，仍未见老师演示时出现的小灯泡A闪亮现象，他冥思苦想找不出原因..你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ____ (填序号:①电源的内阻较大；②线圈电阻偏大；③线圈的自感系数较大)13．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，再将电键K断开，则观察到的现象是：(1)K闭合瞬间，D1________，D2________(2)K断开瞬间，D2________，D1________．14．如图所示，线圈L有足够大的电感，其自身直流电阻为零，L1和L2是两个相同的小灯泡，在下面两种情况下，小灯泡亮度变化情况是：(1)S闭合时，L1________；L2________；(2)S断开时，L1________；L2________．15．某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向．(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________．四、解答题16．如图所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈（电阻不计）A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设垂直纸面向外为B的正方向．R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负．参考答案1．C【详解】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确．故选C．2．C【详解】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确．3．B【解析】突然断开K，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反，AC错；因线圈匝数足够多，产生的自感电动势比较大，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭，B错，D对。

精选高中物理第2章楞次定律和自感现象章末综合测评鲁科版选修3_2

第2章楞次定律和自感现象(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10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．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【解析】由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错．感应电动势正比于ΔΦΔt ，与磁通量的大小无直接关系，B 错误，C 正确．根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D 错误．【答案】C2．水平放置的金属框架cdef 处于如图1所示的匀强磁场中，金属棒ab 处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab 始终保持静止，则( )【导学号：78870045】图1A ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力增大B ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力不变C ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力增大D ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力不变【解析】由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt ·S 知，磁感应强度均匀增大，则ab中感应电动势和电流不变，由F f ＝F 安＝BIL 知摩擦力增大，选项C 正确．【答案】C3.如图2所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M 'N '的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的图示，可能正确的是( )图2【解析】在金属棒PQ 进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生感应电动势，D 项错误．在磁场中运动时，感应电动势E ＝Blv ，与时间无关，保持不变，故A 选项正确．【答案】A4. (2015·重庆高考)如图3为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb ( )【导学号：78870046】图3A ．恒为nS （B 2－B 1）t 2－t 1B ．从0均匀变化到nS （B 2－B 1）t 2－t 1C ．恒为－nS （B 2－B 1）t 2－t 1D ．从0均匀变化到－nS （B 2－B 1）t 2－t 1【解析】根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n （B 2－B 1）St 2－t 1，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b 点电势高于a 点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a 、b 两点电势差恒为φa －φb ＝－n （B 2－B 1）St 2－t 1，选项C 正确．【答案】C5．美国《大众科学》月刊网站2011年6月22日报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，从而在环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图4所示．M为圆柱形合金材料，N为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对M进行加热，则( )图4A．N中将产生逆时针方向的电流B．N中将产生顺时针方向的电流C．N线圈有收缩的趋势D．N线圈有扩张的趋势【解析】当对M加热使其温度升高时，M的磁性变强，穿过N内的磁通量增加，则N 中感应电流的磁场阻碍其增加，故N有扩张的趋势，才能使穿过N的磁通量减少，C错，D 对，由于不知M的磁场方向，故不能判断N中的感应电流方向，A、B均错．【答案】D6．如图5甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是( )【导学号：78870047】图5【解析】在0～t 0时间内磁通量为向上减少，t 0～2t 0时间内磁通量为向下增加，两者等效，且根据B t 图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0～2t 0时间内均产生由b 到a 的大小不变的感应电流，选项A 、B 均错误；在0～t 0可判断所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小F ＝BIL 随B 的减小呈线性减小；在t 0～2t 0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小F ＝BIL随B 的增加呈线性增加，选项D 正确．【答案】D7.如图6所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )【导学号：78870048】图6A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH【解析】正方形导线框由距磁场H 高处自由下落到磁场上边缘时速度为v ＝2gH ，进入磁场后，磁通量变化有感应电流产生，受到磁场对电流向上的安培力作用，安培力对线框做负功，使机械能转化为电能，从而产生焦耳热，据Q ＝ΔE 机＝mg (H ＋2L )－12m (v 2)2＝2mgL ＋34mgH ，故选C.【答案】C8．如图7所示，在空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .一水平放置的长度为L 的金属杆ab 与圆弧形金属导轨P 、Q 紧密接触，P 、Q 之间接有电容为C 的电容器．若ab 杆绕a 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是( )图7A ．电容器与a 相连的极板带正电B ．电容器与b 相连的极板带正电C ．电容器的带电量是CB ω2L2 D ．电容器的带电量是CB ωL 22【解析】若ab 杆绕a 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，产生的感应电动势为E ＝BL 2ω/2.由C ＝Q /E 解得电容器的带电量是Q ＝CB ωL 22，选项C 错误，D 正确．右手定则可判断出感应电动势方向b 指向a ，电容器与a 相连的极板带正电，选项A 正确，B 错误．【答案】AD9．如图8所示，两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置，其中R 1＝R 2＝2R ，导轨电阻不计，导轨宽度为L ，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B .导体棒ab 的电阻为R ，垂直导轨放置，与导轨接触良好．释放后，导体棒ab 沿导轨向下滑动，某时刻流过R 2的电流为I ，在此时刻( )【导学号：78870049】图8A ．重力的功率为6I 2RB ．导体棒ab 消耗的热功率为4I 2R C ．导体棒受到的安培力的大小为2BIL D ．导体棒的速度大小为2IRBL【解析】导体棒ab 向下滑动切割磁感线产生感应电动势，R 1与R 2并联接在ab 两端，R 1＝R 2＝2R ，设当ab 棒速度为v 时，流过R 2的电流为I ，由闭合电路欧姆定律知2I ＝BLvR ＋R 并，解得v ＝4RI BL ，此时ab 棒重力的功率为P ＝mgv sin θ＝mg sin θ·4RIBL，ab 棒消耗的热功率为P ＝(2I )2R ＝4I 2R ，ab 棒受到的安培力大小为F ＝B ·2I ·L ＝2BIL ，综上知B 、C 正确，A 、D 错误．【答案】BC10．如图9所示，两根等高光滑的14圆弧轨道，半径为r 、间距为L ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B .现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始，在拉力作用下以初速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中( )图9A ．通过R 的电流方向由外向内B ．通过R 的电流方向由内向外C ．R 上产生的热量为πrB 2L 2v 04RD ．流过R 的电荷量为πBLr2R【解析】cd 棒运动至ab 处的过程中，闭合回路中的磁通量减小，再由楞次定律及安培定则可知，回路中电流方向为逆时针方向(从上向下看)，则通过R 的电流为由外向内，故A 对，B 错．通过R 的电荷量为q ＝ΔΦR ＝BrLR，D 错．将棒的瞬时速度v 0分解，水平方向的分速度对产生感应电动势有贡献，求出电流的有效值，即可求出棒中产生的热量，金属棒在运动过程中水平方向的分速度v x ＝v 0cos θ，金属棒切割磁感线产生正弦交变电流I ＝E R ＝BLv xR＝BLv 0R cos θ，其有效值为I ′＝BLv 02R，金属棒的运动时间为t ＝π2v 0，R 上产生的热量为Q ＝U 2R t ＝（BLv 0/2）2R πr 2v 0＝πrB 2L 2v 04R，C 对．【答案】AC二、非选择题(本题共3个小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(10分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd 边长为L ，其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，现有一段与ab 完全相同的电阻丝PQ 架在导线框上，如图10所示，以恒定的速度v 从ad 滑向bc ，当PQ 滑过13的距离时，通过aP 段电阻丝的电流是多大？方向如何？【导学号：78870050】图10【解析】当PQ 滑过13的距离时，其等效电路图如图所示．PQ 切割磁感线产生的感应电动势为E ＝BLv感应电流为I ＝E R 总，R 总＝R ＋29R ＝119R ， I aP ＝23I ＝6BLv11R电流方向为从P 到a . 【答案】6BLv11R从P 到a12．(14分)如图11所示，在相距L ＝0.5 m 的两条水平放置的足够长光滑平行金属导轨，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面，磁感应强度B ＝1 T ，垂直导轨放置两金属棒ab 和cd ，电阻r 均为1 Ω，质量m 都是0.1 kg ，两金属棒与金属导轨接触良好．从0时刻起，用一水平向右的拉力F 以恒定功率P ＝2 W 作用在ab 棒上，使ab 棒从静止开始运动，经过一段时间后，回路达到稳定状态．求：(1)若将cd 固定不动，达到稳定时回路abcd 中的电流方向如何？此时ab 棒稳定速度为多大？(2)当t ＝2.2 s 时ab 棒已达到稳定速度，求此过程中cd 棒产生的热量Q?图11【解析】 (1)电流方向为a →b →c →d →a 当稳定时，F ＝F AF A ＝BIL ，I ＝BLv /R 总，P ＝Fv ，R 总＝2r v ＝2PrB 2L 2v ＝4 m/s.(2)由Pt ＝12mv 2＋Q 总可得Q 总＝3.6 J因为两棒电阻一样，通过电流又时刻相同，所以产生热量一样，Q ＝Q cd ＝Q 总/2＝1.8 J. 【答案】 (1)电流方向abcda 4 m/s (2)1.8 J13．(16分)如图12所示，将边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b 、磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力F f 且线框不发生转动．求：图12(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v 2； (2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v 1； (3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q .【导学号：78870051】【解析】 (1)线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间有mg ＝F f ＋B 2a 2v 2R解得v 2＝（mg －F f ）RB 2a2. (2)由动能定理，线框从离开磁场至上升到最高点的过程有(mg ＋F f )h ＝12mv 21线框从最高点回落至进入磁场瞬间(mg －F f )h ＝12mv 22两式联立解得v 1＝mg ＋F f mg －F f v 2＝（mg ）2－F 2f RB 2a2. (3)线框在向上通过磁场过程中，由能量守恒定律有12mv 20－12mv 21＝Q ＋(mg ＋F f )(a ＋b )v 0＝2v 1Q ＝32m [(mg )2－F 2f ]R2B 4a 4－(mg ＋F f )(a ＋b )．【答案】见解析。

高中物理鲁科版《选修3-2》《第二章楞次定律和自感现象》《选修

高中物理鲁科版《选修3-2》《第二章楞次定律和自感现象》《选修高中物理鲁科版《选修3-2》《第二章楞次定律和自感现象》《选修三》《第三节自感现象的应用》精品专题课后练习(含答案考点及解析)班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了电磁感应的是A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡C高中物理知识点》电磁学》电磁感应》自感现象与涡流试题分析: 电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A 错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误.考点：电磁感应2.如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径之差相等。

A、B、C分别是这三个等势面上的点，且在同一条电场线上。

A、C 两点的电势依次为和，则B点的电势是：A．一定等于6V B．一定低于6VC．一定高于6V D．无法确定B高中物理知识点》电磁学》电场》电场线和等势面试题分析：由U=Ed，在d相同时，平均场强越大，电势差U也越大。

因此，选B考点：考查对常见电场的电场线、等势线分布的特点点评：本题难度较小，记住一个结论：等差等势面分布越密，电场线分布也越密，靠近点电荷电场线分布越密，等差等势线的分布也越密，由此可知AB电势差大于BC电势差3.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法错误的是( )A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向bD高中物理知识点》电磁学》电磁感应》楞次定律本题考查的是LC振荡电路与电容器结合的问题。

新鲁科版物理选修3-2第2章楞次定律和自感现象单元测试

阶段质量检测（二）楞次定律和自感现象、单项选择题（本大题共6小题，每小题6分，共36分。

在四个选项中，只有个选项符合题目要求）1•了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。

以下符合事实的是（）A •焦耳发现了电流的磁效应的规律B .库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C .楞次发现了电磁感应现象，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D •牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2•如图所示，光滑固定导轨 m 、n 水平放置，两根导体棒 p 、q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路。

当一条形磁铁从高处下落接近回路时（）A . p 、q 将互相靠拢B. p 、q 将互相远离C. 磁铁的加速度仍为 g D .磁铁的加速度大于 g 3.—匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示。

现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图乙中所示的Oa 图线变化，后来又按图线 be 和cd 变化，令E i 、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，l i 、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则（乙4.（全国新课标）如图甲所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。

已知在t = 0到t = t i 的时间间隔内，直导线A . E 1>E 2, I 1沿逆时针方向， I 2沿顺时针方向B . E 1<E 2, I 1沿逆时针方向， 12沿顺时针方向C . E 1<E 2, I 1沿顺时针方向， 12沿逆时针方向l 3沿逆时针方向D .E 2= E 3, I 2沿顺时针方向, P^ 12 3 4 5 6 7 Sv 1011 t d顺时针KX甲中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。

鲁科版物理选修3-2 2章楞次定律和自感现象章末综合检测

(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1. 家用日光灯电路如图2－11所示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是()图2－11A．镇流器的作用是将交流变为直流B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C．日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是接触的D．日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的解析：选B.镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势方向与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时启动器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光．2．(2011年德州高二检测)如图2－12所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A 环有部分面积重叠，当开关S断开时()图2－12A．B环内有顺时针方向的感应电流B．B环内有逆时针方向的感应电流C．B环内没有感应电流D．条件不足，无法判定解析：选A.由安培定则可知穿过环B的磁通量向里，当S断开时，磁通量减少，由楞次定律可知B中产生顺时针方向的感应电流，A对．3．如图2－13所示，用丝线悬挂一个金属环，金属环套在一个通电螺线管上，并处于螺线管正中央位置．如通入螺线管中的电流突然增大，则()A．圆环会受到沿半径向外拉伸的力B．圆环会受到沿半径向里挤压的力图2－13C．圆环会受到向右的力D．圆环会受到向左的力解析：选A.无论通入螺线管的电流是从a流向b还是从b流向a，电流强度增大时，穿过金属环的磁通量必增加．由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定，等效原磁场方向由管内磁场方向决定．根据楞次定律，环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即要阻碍穿过环的磁通量的增加，因此有使环扩张的趋势，从而使环受到沿半径向外拉伸的力．答案为A.4．(2011年龙岩模拟)如图2－14所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是()图2－14A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析：选 B.由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是d→c→b→a→d.图2－155．如图2－15所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成，设电流为I1；CD 支路由电阻R和电流表A2串联而成，设电流为I2.两支路电阻阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，会观察到()A．S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1＝I2B．S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1>I2C．S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1<I2D．S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1＝I2解析：选A.S接通瞬间，线圈L产生自感，对电流有较大的阻碍作用，I1从0缓慢增大，而R中电流不受影响，I1<I2，但当电路稳定后，自感消失，由于两支路电阻阻值相同，则I1＝I2.开关断开瞬间，ABDC构成一个回路，感应电流相同．6．如图2－16所示，AB金属棒原来处于静止状态(悬挂)．由于CD棒的运动，导致AB 棒向右摆动，则CD棒()图2－16A．向右平动B．向左平动C．向里平动D．向外平动解析：选D.此题是左、右手定则的综合应用题．AB棒向右摆的原因是：CD棒做切割磁感线运动产生感应电动势，给AB棒供电，AB棒摆动是通电导体受力问题．AB棒向右摆动，说明它受到的磁场力方向向右，根据左手定则判断出AB中的电流方向B→A.这说明CD 棒的电流方向D→C，再根据右手定则判断CD棒的切割方向是向外．注意题目中给出的四个选项中，A、B肯定不正确，因为CD棒左、右平动，不切割磁感线，不产生感应电流．7．如图2－17所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈．让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图形，判断下列说法正确的是()图2－17A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带静止B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈解析：选D.若线圈合格，则由于电磁感应现象会向左移动一定距离，且合格线圈移动的距离相等，移动后线圈的间距也等于移动前的间距，由图知线圈3与其他线圈间距不符，不合格．8．(2010年高考山东理综卷改编)如图2－18所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时以下说法不．正确的是()图2－18A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Bl v0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：选C.由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO′对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2Bl v0，B项正确，C项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确．图2－199．如图2－19所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是()图2－20 解析：选D.由楞次定律可知，当正方形导线框进入磁场和出磁场时，磁场力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力F 始终水平向右，因安培力的大小不同，故选项D 是正确的，选项C 是错误的．当矩形导线框进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时是最大的，所以选项A 、B 是错误的．10. (2011年泉州高二检测)如图2－21所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g ，则此过程( )图2－21 A ．杆的速度最大值为(F －μmg )R B 2d 2B ．流过电阻R 的电量为Bdl RC ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：选D.当杆的速度达到最大时，安培力F 安＝B 2d 2v R ＋r，杆受力平衡，故F －μmg －F 安＝0，所以v ＝(F －μmg )(R ＋r )B 2d 2，选项A 错；流过电阻R 的电量为q ＝It ＝ΔΦR ＋r ＝Bdl R ＋r，选项B 错；根据动能定理，恒力F 、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F 、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C 错D 对．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图2－22甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B 连成一个闭合回路，将线圈A 、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S 时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中图2－22(1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(2)线圈A放在B中不动时，指针将________(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．解析：(1)由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A 插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向上，从右接线柱流入，故电流表指针向右偏转；(2)A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流；(3)断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏转．答案：(1)向右偏转(2)不动(3)向左偏转12. 为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图2－23所示的电路图，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，B 灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，若满足R灯>R L则断开瞬间，A灯会________(“闪亮”或“不闪亮”)，流过A的电流方向________(“向左”或“向右”)图2－23解析：开关接通的瞬间，和A灯并联的电感电流为零，A灯的电流为R和B灯之和，所以A灯的亮度大于B灯亮度．通电一段时间后电流稳定了，L无自感现象，电阻和R一样，通过两灯的电流相等，所以两灯一样亮．断电的瞬间，A灯和产生自感现象的L组成回路，随着电路电流的减小逐渐熄灭．而B灯没有电流而立即熄灭，若R灯>R L稳定时I灯<I L.故断开瞬间A灯会闪亮，且电流向右流．答案：大于等于逐渐立即闪亮向右三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应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) 13．(10分)(2011年上杭高二检测)如图2－24甲所示，n＝150匝的圆形线圈M，其电阻为R/2，它的两端点a、b与定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示．图2－24(1)判断a 、b 两点的电势高低；(2)求a 、b 两点的电势差．解析：(1)由Φ－t 图知，穿过M 的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知a 点电势比b 点高．(2)由法拉第电磁感应定律知E ＝n ΔΦΔt＝150×0.2 V ＝30 V . 由闭合电路欧姆定律知：I ＝E R ＋r ＝E R ＋R 2＝2E 3RU ab ＝IR ＝2E 3＝20 V. 答案：(1)a 点高 (2)20 V14. (10分)如图2－25所示，电阻不计的光滑U 形导轨水平放置，导轨间距d ＝0.5 m ，导轨一端接有R ＝4.0 Ω的电阻．有一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝1.0 Ω的金属棒ab 与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ．现用水平力垂直拉动金属棒ab ，使它以v ＝10 m/s 的速度向右做匀速运动．设导轨足够长．图2－25 (1)求金属棒ab 两端的电压；(2)若某时该撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R 产生的热量．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，E ＝Bd v根据欧姆定律，I ＝E R ＋r，U ＝IR 由以上各式可得U ＝0.8 V .(2)由能量守恒得，电路中产生的热量Q ＝12m v 2，因为串联电路电流处处相等，所以Q R Q＝RR ＋r，代入数据求出Q R ＝4.0 J.答案：(1)0.8 V (2)4.0 J15．(14分)如图2－26甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l .M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图2－26(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小．解析：(1)ab 杆受三个力：重力mg ，竖直向下；支持力N ，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上．受力示意图如图所示．(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝Bl v ，此时电路中电流I ＝E R ＝Bl v R ab 杆受到的安培力F ＝BIl ＝B 2l 2v R根据牛顿运动定律，有mg sin θ－F ＝mg sin θ－B 2l 2v R ＝ma ，a ＝g sin θ－B 2l 2v mR. 答案：(1)见解析 (2)Bl v R g sin θ－B 2l 2v mR16．(14分)(2011年潍坊高二检测)如图2－27甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B ＝2 T 的匀强磁场以虚线MN 为左边界，MN 的左侧有一质量m ＝0.1 kg ，bc 边长L 1＝0.2 m ，电阻R ＝2 Ω的矩形线圈abcd .t ＝0时，用一恒定拉力F 拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s ，线圈的bc 边到达磁场边界MN ，此时立即将拉力F 改为变力，又经过1 s ，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i 随时间t 变化的图象如图乙所示．图2－27(1)求线圈bc 边刚进入磁场时的速度v 1和线圈在第1 s 内运动的距离s ；(2)写出第2 s 内变力F 随时间t 变化的关系式；(3)求出线圈ab 边的长度L 2.解析：(1)由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I 1＝0.1 A.由E ＝BL 1v 1及I 1＝E R 得v 1＝I 1R BL 1＝0.5 m/s s ＝v 12t ＝0.25 m (2)由图乙，在第2 s 时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，且大小为F 安＝BIL 1＝(0.08 t －0.04) Nt ＝2 s 时线圈的速度v 2＝I 2R BL 1＝1.5 m/s 线圈在第2 s 时间内的加速度a 2＝v 2－v 1t＝1 m/s 2 由牛顿定律得F ＝F 安＋ma 2＝(0.08 t ＋0.06) N(3)在第2 s 时间内，线圈的平均速度v ＝v 1＋v 22＝1 m/s L 2＝v ·t ＝1 m.答案：(1)0.5 m/s0.25 m(2)F＝(0.08 t＋0.06) N(3)1 m。

高中物理第2章楞次定律和自感现象第2节自感自我小测含解析鲁科版选修3_2word版本

自感夯基我达标1.下列关于自感的说法中正确的是（）A．自感是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B．自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关C．自感电流的方向总是与原电流的方向相反D．对不同的线圈，电流变化快慢相同时，产生的自感电动势不同2.关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是（）A．线圈中产生的自感电动势越大，线圈的自感系数一定越大B．线圈中的电流变化越快，自感系数就越大C．线圈中的电流不发生变化，自感系数一定为零D．线圈的自感系数与线圈自身的因素以及有无铁芯有关3.如图2－2－9所示，L1和L2是两个相同的小灯泡，L是自感系数相当大的线圈，其电阻阻值与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯L1、L2先后亮暗的顺序是（）图2－2－9A．接通时，L1先达到最亮；断开时，L1后暗B．接通时，L2先达到最亮；断开时，L2后暗C．接通时，L1、A2同时达到最亮；断开时，L1后暗D．接通时，L2先达到最亮；断开时，L1后暗4.如图2－2－10所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应（）图2－2－10A．先断开S2B．先断开S1C．先拆除电流表D．先拆除电阻R5.如图2－2－11所示，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方.那么，当开关S断开时，将出现下面哪种现象（）图2－2－11A．G1和G2的指针都立即回到零点B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点6.如图2－2－12所示，电路图中有L1和L2两个完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计，下列说法正确的是（）图2－2－12A．闭合S时，L2先亮，L1后亮，最后一样亮B．断开S时，L2立刻熄灭，L1过一会熄灭C．L1中的电流始终从b到aD．L2中的电流始终从c到d7.如图2－2－13所示，L2、L2两灯的电阻均为R，S1闭合时两灯的亮度一样，若要闭合S2待稳定后将S1断开，则在断开瞬间（）图2－2－13A．L2灯立即熄灭B．L1灯过一会才熄灭C．流过L2灯的电流方向c→dD．流过L1灯的电流方向a→b8.如图2－2－14所示，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，L1和L2是两个规格相同的灯泡，下列说法正确的是（）图2－2－14A．S刚闭合时，L1和L2同时亮且同样亮B．S刚闭合时，L1和L2不同时亮C．闭合S达到稳定时，L1熄灭，L2比S刚闭合时亮D．再将S断开时，L1闪亮一下再熄灭，而L2立即熄灭我综合我发展9.如图2－2－15所示电路，线圈L的电阻不计,则（）图2－2－15A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电10.如图2－2－16所示，电池的电动势为E，内阻不计，线圈自感系数较大，直流电阻不计，当开关S闭合后，下列说法正确的是（）图2－2－16A．a、b间电压逐渐增加，最后等于EB．b、c间电压逐渐增加，最后等于EC．a、c间电压逐渐增加，最后等于ED．电路中电流逐渐增加，最后等于E/R11.如图2－2－17所示的电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A 端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（）图2－2－17A．I1＝ I2＝I0B．I1 >I0> I2C．I1＝ I2>I0D．I1< I0<I212.如图2－2－18所示，线圈的直流电阻为10 Ω，R＝20 Ω，线圈的自感系数较大，电源的电动势为6 V，内阻不计，则在闭合S瞬间，通过L的电流为___________A,通过R电流为___________A；S闭合后电路中的电流稳定时断开S的瞬间，通过R的电流为___________ A，方向与原电流方向___________.图2－2－1813.如图2－2－19所示，L为自感线圈，L是一个灯泡，当S闭合瞬间，a、b两点电动势相比，__________点电势较高，当S切断瞬间a、b两点电势相比，__________点电势较高.图2－2－1914.如图2－2－20所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中出现的自感电动势E′＝100 V，求此时a、b两点间的电势差.图2－2－2015.如图2－2－21所示是一种风速仪示意图，试回答下列问题.图2－2－21（1）有水平风吹来时磁体将如何转动？（自上往下看）（2）磁体转动一周，则导线CD段中电流方向如何？（3）为什么能用它来测定风速大小？参考答案１解析：在自感现象中产生的感应电动势与穿过线圈的磁通量变化率成正比;通过线圈的电流I变化越快,产生的自感电动势E就越大,有公式E＝,其中L为自感系数.故选项A、B、D正确.答案：ABD２解析：线圈的自感系数与线圈的形状、横截面积、长短、匝数等因素有关.故选项D正确. 答案：D３解析：当接通开关的瞬间，由于线圈对电流变化的阻碍作用，L1两端的电压大于L2两端电压，虽然两个灯同时亮，但L1先最亮；断开时，由线圈的自感作用，L1延迟熄灭，故选项A正确.答案：A４解析：在断开电路时，线圈会产生自感现象，由于线圈的自感系数很大，产生的自感电动势很大，若先切断S2的话，自感电动势就加在电压表上，将电压表烧毁；若先断开S1的话，就切断了自感电动势的释放回路，就可避免事故的发生.答案：B５解析：断开电路的瞬间，G2中的电源提供的电流瞬间消失，线圈由于自感的作用，产生自感电动势，与G2构成自感回路，自感电流将通过G2，该电流与原来的电流方向相反，所以G1缓缓地回到零点，G2瞬间回到左边再缓缓回到零点.答案：C６解析：开关闭合的瞬间，由于L的自感作用，L1不能立刻亮起，随着阻碍的进行，L1缓慢地亮起，待电路稳定后两灯一样亮；断开电路时，自感电流会同时经过L1、L2，两灯一起熄灭，所以L1中的电流方向没变化，L2中的电流方向与原来相反.答案：AC7解析：线圈L的自感作用，与灯L1构成回路，自感电流会流过L1灯.答案：ABD8解析：闭合时的瞬间，线圈L的自感作用非常强，相当于断路，L1、L2中电流同时通过，所以同时达到最亮，电路稳定后，线圈的自感作用消失，线圈相当于导线，L1被短路而熄灭.断开电路时，线圈与L1构成自感回路，L1又会闪亮一下后再熄灭，而L2立刻熄灭.答案：ACD9解析：开关闭合瞬间，线圈L的自感作用非常强，相当于断路，电容器被充电，上极板充正电，下极板充负电；稳定后线圈对电流变化的阻碍消失，电容器被短路，上下极板均不带电；断开的瞬间，线圈中会产生自感电动势，又会对电容器充电，根据自感电动势的方向知，下极板充正电，上极板充负电.答案：A10解析：由于线圈的自感作用，开关闭合的瞬间，自感的阻碍作用非常大，电路中的电流从零逐渐增加直到稳定，大小为E/R；所以开始时ab间的电压等于E，然后逐渐减小到零；R上的电压为零，然后逐渐增加直到等于E.答案：BD11解析：在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1，该过程电路中的总电阻减小，电流增大，自感现象应该是阻碍增大，此时电流比稳定时要小；P从B端迅速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2，该过程电路中的总电阻增大，电流减小，自感作用阻碍减小，该电流比稳定时大，选项D 正确.答案：D12解析：在闭合S的瞬间，由于L的自感作用，将阻碍电流的增加，从零增加到最大，所以接通开关的瞬间通过L的电流为零；电阻R无自感现象，接通瞬间就达到稳定；当开关断开的瞬间，由电源提供电阻R的电流瞬间消失，线圈L的自感作用，其电流不能马上消失，从稳定的电流逐渐减小到零，此时通过R的电流是线圈中的自感电流，所以方向与原电流方向相反.答案：0 0.3 0.6 相反13解析：开关接通的瞬间，线圈的自感作用将阻碍电流的增加，自感电动势是反电动势，故a端电势高；断开开关的瞬间，线圈中自感电动势的方向与原电流方向相同，b端是高电势处.答案：a b14解析：断开S的瞬间，L中出现的自感电动势与原电流同向，此时电源电动势与线圈自感电动势同方向串联，故开关a、b两端的电势差为U＝E＋E′＝106 V.答案：106 V15解析：通过风车带动条形磁铁转动,这样便可以改变线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律,便可测出风速.答案：(1)逆时针转动；(2)先D到C，后C到D；(3)风速越大磁体转动越快，线圈中磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势就越大，感应电流就越大，这样就可以通过电流计中电流的大小来读出风速的大小.。

高中鲁科版物理新选修3-2 第二章楞次定律和自感现象章节练习-word

高中鲁科版物理新选修3-2 第二章楞次定律和自感现象章节练习一、单选题1.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方．有一条形磁铁（S极朝上，N极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）A. 总是顺时针B. 总是逆时针C. 先顺时针后逆时针D. 先逆时针后顺时针2.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3.如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．线圈电阻为零，当K突然断开时，则下列说法正确的是（）A. 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B. 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C. 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前相同D. 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前相反4.如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。

释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（）A. 线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B. 线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C. 线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D. 线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动5.如图所示，闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t，使同样规格的两个小灯泡A和B都正常发光，然后断开开关。

下列说法正确的是（）A. 再次闭合开关S时，灯泡A和B同时正常发光B. 再次闭合开关S时，灯泡B立刻正常发光，灯泡A逐渐亮起来C. 再次闭合开关S时，灯泡A立刻正常发光，灯泡B逐渐亮起来D. 闭合开关S使灯泡A、B正常发光后，再断开开关S，灯泡B立刻熄灭，灯泡A逐渐熄灭6.在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．开始时开关S闭合，电流表G1指针偏向右方，现将开关S断开，则将出现的现象是（）A. G1和G2指针都立即回到零点B. G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C. G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D. G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点7.如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则（）①t1时刻F N＞G ②t2时刻F N＞G③t3时刻F N＜G ④t4时刻F N=G．A. ①②B. ①③C. ①④D. ②③④8.如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1＜R2＜R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是（）A. L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B. L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C. L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D. L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗二、填空题9.如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）10.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，相同的小灯泡A、B，电阻R，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；电感线圈自感系数较大．当开关断开的瞬间，则有________（填序号①A比B先熄灭②B比A先熄灭③AB一起熄灭），B 灯的电流方向为________（填序号①左到右，②右到左），某同学虽经多次重复断开开关S，仍未见老师演示时出现的小灯泡B闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是________（填序号①电源的内阻较大②线圈电阻偏小③线圈的自感系数较大）11.如图所示的电路中，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源．当闭合S瞬间，通过灯泡的电流方向是________；当断开S瞬间，通过灯泡的电流方向是________．12.如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻R．在把磁铁N极迅速靠近A线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为________指向________（填“P”、“Q”）；若线圈A能自由移动，则它将________移动（填“向左”、“向右”或“不”）．三、综合题13.如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，再将电键K断开，则观察到的现象是：（1）K闭合瞬间，D1________，D2________（2）K断开瞬间，D2________，D1________．14.如图所示，线圈L有足够大的电感，其自身直流电阻为零，L1和L2是两个相同的小灯泡，在下面两种情况下，小灯泡亮度变化情况是：（1）S闭合时，L1________；L2________；（2）S断开时，L1________；L2________．四、实验探究题15.某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向。

鲁科版高中物理选修3-2本章练测：第2章楞次定律和自感现象(含答案).docx

高中物理学习材料桑水制作第2章楞次定律和自感现象建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共40分）1.家用日光灯电路如图1所示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是( )图1A．镇流器的作用是将交流变为直流B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C．日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是接触的D．日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的2.(2011年德州高二检测)如图2所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S断开时( )图2A．B环内有顺时针方向的感应电流B．B环内有逆时针方向的感应电流C．B环内没有感应电流D．条件不足，无法判定3.如图3所示，用丝线悬挂一个金属环，金属环套在一个通电螺线管上，并处于螺线管正中央位置．如通入螺线管中的电流突然增大，则( )A．圆环会受到沿半径向外拉伸的力B．圆环会受到沿半径向里挤压的力C．圆环会受到向右的力D．圆环会受到向左的力图34.(2011年龙岩模拟)如图4所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )图4A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→ a→d5.如图5所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成，设电流为I1；CD支路由电阻R和电流表A2串联而成，设电流为I2.两支路电阻阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，会观察到（)图5A．S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1=I2B．S接通瞬间，I1<I2，断开瞬间I1>I2C．S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1<I2D．S接通瞬间，I1>I2，断开瞬间I1=I26.如图6所示，AB金属棒原来处于静止状态(悬挂)．由于CD棒的运动，导致AB棒向右摆动，则CD棒( )图6A．向右平动 B．向左平动C．向里平动 D．向外平动7.如图7所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图形，判断下列说法正确的是( )图7A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带静止B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈8.(2010年高考山东理综卷改编)如图8所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时以下说法不．正确的是( )图8A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同9.如图9所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是( )图9图1010. (2011年泉州高二检测)如图11所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g，则此过程( )图11A．杆的速度最大值为(F−μmg)RB2d2B．流过电阻R的电荷量为BdlRC．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图12甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B 连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中，图12(1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(2)线圈A放在B中不动时，指针将________；(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．12.为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图13所示的电路图，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，B灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，若满足R灯>R L，则断开瞬间，A灯会________(“闪亮”或“不闪亮”)，流过A的电流方向________(“向左”或“向右”)图13三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应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)13.(10分)(2011年上杭高二检测)如图14甲所示，n=150匝的圆形线圈M，其电阻为R2，它的两端点a、b与定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示．图14(1)判断a、b两点的电势高低；(2)求a、b两点的电势差．14.(10分)如图15所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d=0.5 m，导轨一端接有R=4.0 Ω的电阻．有一质量m=0.1 kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2 T．现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v= 10m/s的速度向右做匀速运动．设导轨足够长．图15(1)求金属棒ab两端的电压；(2)若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量．15.(14分)如图16甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图16(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小．16.(14分)(2011年潍坊高二检测)如图17甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2 T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2 m，电阻R=2 Ω的矩形线圈abcd.t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F 改为变力，又经过1 s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．图17(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1 s内运动的距离s；(2)写出第2 s内变力F随时间t变化的关系式；(3)求出线圈ab边的长度L2.第2章楞次定律和自感现象得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题11.（1）（2）（3）12.三、计算题13.14.15.16.第2章楞次定律和自感现象参考答案一、选择题1.B 解析：镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势方向与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时启动器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光．2.B 解析：由安培定则可知穿过环B 的磁通量向外，当S 断开时，磁通量减少，由楞次定律可知B 中产生逆时针方向的感应电流，B 对．3.A 解析：无论通入螺线管的电流是从a 流向b 还是从b 流向a ，电流增大时，穿过金属环的磁通量必增加．由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定，等效原磁场方向由管内磁场方向决定．根据楞次定律，环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即要阻碍穿过环的磁通量的增加，因此有使环扩张的趋势，从而使环受到沿半径向外拉伸的力．答案为A.4.B 解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是d →c →b →a →d .5.A 解析： S 接通瞬间，线圈L 产生自感，对电流有较大的阻碍作用，I 1从0缓慢增大，而R 中电流不受影响，I 1<I 2，但当电路稳定后，自感消失，由于两支路电阻阻值相同，则I 1=I 2.开关断开瞬间，ABDC 构成一个回路，感应电流相同．6.D 解析：此题是左、右手定则的综合应用题．AB 棒向右摆的原因是：CD 棒做切割磁感线运动产生感应电动势，给AB 棒供电，AB 棒摆动是通电导体受力问题．AB 棒向右摆动，说明它受到的磁场力方向向右，根据左手定则判断出AB 中的电流方向B →A .这说明CD 棒的电流方向D →C ，再根据右手定则判断CD 棒的切割方向是向外．注意题目中给出的四个选项中，A 、B 肯定不正确，因为CD 棒左、右平动，不切割磁感线，不产生感应电流．7.D 解析：若线圈合格，则由于电磁感应现象会向左移动一定距离，且合格线圈移动的距离相等，移动后线圈的间距也等于移动前的间距，由图知线圈3与其他线圈间距不符，不合格．8.C 解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO ′对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A 项正确；ab 、cd 均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2Blv 0，B 项正确，C 项错误；由左手定则知ab 、cd 所受安培力方向均向左，D 项正确．9.D 解析：由楞次定律可知，当正方形导线框进入磁场和出磁场时，磁场力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力F 始终水平向右，因安培力的大小不同，故选项D 是正确的，选项C 是错误的．当矩形导线框进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时是最大的，所以选项A 、B 是错误的． 10.D 解析：当杆的速度达到最大时，安培力F 安=B 2d 2v R+r，杆受力平衡，故F −μmg −F 安=0，所以v =(F−μmg )(R+r )B 2d 2，选项A 错；流过电阻R 的电荷量为q =It =ΔΦR+r=Bdl R+r，选项B 错；根据动能定理，恒力F 、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F 、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C 错D 对．二、填空题11.(1)向右偏转 (2)不动 (3)向左偏转解析：(1)由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S 闭合后，将A 插入B 中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B 中电流方向向上，从右接线柱流入，故电流表指针向右偏转； (2)A 放在B 中不动，磁通量不变，不产生感应电流；(3)断开开关，穿过B 的磁通量减小，电流表指针向左偏转． 12.大于等于逐渐立即闪亮向右解析：开关接通的瞬间，和A 灯并联的电感电流为零，A 灯的电流为R 和B 灯之和，所以A 灯的亮度大于B 灯亮度．通电一段时间后电流稳定了，L 无自感现象，电阻和R 一样，通过两灯的电流相等，所以两灯一样亮．断电的瞬间，A 灯和产生自感现象的L 组成回路，随着电路电流的减小逐渐熄灭．而B 灯没有电流而立即熄灭，若R 灯>R L ，稳定时I 灯<I L .故断开瞬间A 灯会闪亮，且电流向右流．三、计算题13.(1)a 点高 (2)20 V解析：(1)由Φ−t 图知，穿过M 的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知a 点电势比b 点高． (2)由法拉第电磁感应定律知E =nΔΦΔt=150×0.2 V =30 V .由闭合电路欧姆定律知：I =E R+r=ER+R 2=2E 3RU ab =IR =2E 3=20 V .14.(1)0.8 V (2)4.0 J解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，E =Bdv根据欧姆定律，I=ER+r ，U=IR由以上各式可得U=0.8 V.(2)由能量守恒得，电路中产生的热量Q=12mv2，因为串联电路电流处处相等，所以Q RQ=RR+r，代入数据求出Q R=4.0 J.15.(1)见解析(2)BlvR gsinθ−B2l2vmR解析：(1)ab杆受三个力：重力mg，竖直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．受力示意图如图18所示．(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E=Blv，此时电路中电流I=ER =BlvRab杆受到的安培力F=BIl=B2l2vR根据牛顿运动定律，有mgsinθ−F=mgsinθ−B 2l2vR=ma，a=gsinθ−B2l2vmR. 图1816.(1)0.5 m/s0.25 m (2)F=(0.08 t＋0.06) N (3)1 m解析：(1)由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I1=0.1 A.由E=BL1v1及I1=ER 得v1=I1RBL1=0.5 m/ss=v12t=0.25 m(2)由图乙，在第2 s时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，且大小为F安=BIL1=(0.08 t－0.04) Nt=2 s时线圈的速度v2=I2RBL1=1.5 m/s线圈在第2 s时间内的加速度a2=v2−v1t =1 m/s2由牛顿运动定律得F=F安+ma2=(0.08t+0.06) N(3)在第2 s时间内，线圈的平均速度v=v1+v22=1m s⁄，L2=v·t=1 m.。

高中物理第1、2章电磁感应楞次定律和自感现象 26单元测试鲁科版选修3-2

第1、2章《电磁感应》《楞次定律和自感现象》单元测试1．假如宇航员登月后，想探测一下月球的表面是否有磁场，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，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电路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，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电路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场解析：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．选项A中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，所以A错误；同理，如果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，因为穿过线圈的磁通量可能是恒定的，所以选项B错误；但是有示数则说明一定是有磁场的，所以选项C正确；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，电流表也没有示数，只说明通过闭合回路的磁通量不变，该磁通量可能为0，或为另一恒定值，所以D选项错误．答案：C2．物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图1所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电图1阻为R若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为解析：由E＝n错误!，I＝错误!，q＝IΔt，得q＝错误!，当线圈翻转180°时，ΔΦ＝2BS，故B＝错误!，故选A答案：A3．图2所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得图2电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω则下列说法正确的是A．回路中有大小和方向周期性变化的电流B．回路中电流大小恒定，且等于错误!C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，C对，A错．回路中感应电动势为E＝BL错误!错误!质量分布均匀的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离时，速度恰好达到最大运动过程中杆始终与导轨保持垂直．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g则此过程A．杆的速度最大值为错误!B．流过电阻R的电荷量为错误!C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：当杆的速度达到最大时，安培力F安＝错误!，杆受力平衡，故F－μmg－F安＝0，所以v＝错误!，选项A错；流过电阻R的电荷量为q＝It＝错误!＝错误!，选项B对；根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C错D对．答案：BD10．如图9所示，长L的金属导线上端悬挂于C点，下端悬一小球A，在竖直向下的匀图9强磁场中做圆锥摆运动，圆锥的半顶角为θ，摆球的角速度为ω，磁感应强度为B，试求金属导线中产生的感应电动势．解析：方法一：金属导线转一周所切割的磁感线与圆锥底半径转动一周所切割的磁感线相同，所以金属导线切割磁感线的有效长度L′＝L inθ，该有效长度上各点平均切割速度错误!错误!求：1导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；2弹簧的劲度系数；3从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量．解析：1设棒ab在导轨之间的长度为，由欧姆定律得I＝错误!＝错误!2设O点到棒ab距离为，则棒ab的有效长度′＝2tan30°＝错误!，因为棒ab做匀速运动，所以＝BI′，所以＝错误!＝错误!＝错误!3导体棒最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即Q＝错误!mv错误!，则Q ab＝错误!＝错误!答案：1错误!2错误!3错误!。

2019-2020学年鲁科版物理选修3-2新素养同步讲义：第2章楞次定律和自感现象章末过关检测(二) Word版含答

章末过关检测(二)[学生用书P85(单独成册)](时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．下列实验或器件应用自感现象的是()解析：选B.电磁感应实验应用了法拉第电磁感应现象，A错误；日光灯是利用镇流器的自感现象产生瞬间高压进行启动以及启动后利用镇流器产生的自感电动势进行降压限流来正常工作的，B正确；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，C错误；电磁灶是利用电磁感应原理制成的，D错误．2.如图所示，教室正南面的钢窗原来是关着的，现在将其中一扇钢窗迅速朝外推开，则钢窗中()A．不会产生感应电流B．会产生感应电流，电流方向为顺时针方向C．会产生感应电流，电流方向为逆时针方向D．会产生感应电流，但是电流方向无法判定解析：选C.地理南极为地磁场的N极，磁感线分布如图所示．打开窗子的磁通量减少，由楞次定律可知产生的感应电流方向为逆时针方向．3．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()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中沿顺时针方向解析：选D.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A、B、C项错误，D项正确．4．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：选C.题图1中，稳定时通过A1的电流记为I1，通过L1的电流记为I L.S1断开瞬间，A1突然变亮，可知I L>I1，因此A1和L1电阻不相等，所以A、B错误；题图2中，闭合S2时，由于自感作用，通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变大，因此电流不相等，所以D错误；由于最终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律，两支路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同．由于A2、A3完全相同，故变阻器R与L2的电阻值相同，所以C正确．5.一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，从而在环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．M为圆柱形合金材料，N为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对M 进行加热，假设M 变为强磁性合金时，磁感线在M 内沿轴线方向，则( )A ．N 中将产生逆时针方向的电流B ．N 中将产生顺时针方向的电流C ．N 线圈有收缩的趋势D ．N 线圈有扩张的趋势解析：选D.当对M 加热使其温度升高时，M 从非磁性合金变为强磁性合金，穿过N 的磁通量增加，根据楞次定律可知，N 有扩张的趋势才能使穿过N 的磁通量减少，选项C 错误，选项D 正确；由于不知M 的磁场方向，故不能判断N 中感应电流的方向，选项A 、B 错误．6．如图甲所示，矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图乙所示，若规定顺时针方向为感应电流的正方向，下列各图中正确的是( )解析：选D.0～1 s 内，磁感应强度B 均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt 恒定，电流i ＝E R恒定；由楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，即负方向，在i －t 图象上，是一段平行于t 轴的直线，且方向为负，可见，A 、C 不正确．在1～2 s 内B 、D 中电流情况相同，在2～3 s 内，负向的磁感应强度均匀增大，由法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt 恒定，电流i ＝E R恒定，由楞次定律知，电流方向为顺时针方向，即正方向，在i －t 图象上，是一段平行于t 轴的直线，且方向为正，只有D 符合，选D.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)7．如图所示，正方形线框的边长为L ，电容器的电容为C .正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场以k 的变化率均匀增强时，则( )A ．线圈产生的感应电动势大小为kL 2B ．电压表示数为零C ．b 点的电势高于a 点的电势D ．电容器所带的电荷量为零解析：选BC.根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势大小为E ＝12kL 2，选项A 错误；由于回路中产生的感应电动势是恒定的，且串联了电容器，回路中没有电流，电压表示数为零，选项B 正确；根据楞次定律和安培定则可知，感应电动势方向为逆时针，对电容器充电，b 点的电势高于a 点的电势，电容器所带的电荷量为Q ＝CE ＝12kL 2C ，选项C 正确，选项D 错误．8．北京时间2015年5月9日，俄罗斯在莫斯科红场举行纪念卫国战争胜利70周年阅兵式．若其中一战机以4.5×102 km/h 的速度自东向西飞行，该战机的翼展(两翼尖之间的距离)为50 m ，莫斯科地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5 T ，则( )A ．两翼尖之间的电势差约为0.29 VB ．两翼尖之间的电势差约为1.1 VC ．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D ．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低解析：选AC.战机的飞行速度为4.5×102 km/h ＝125 m/s ，战机两翼间的电动势BL v ＝4.7×10－5×50×125 V ＝0.293 75 V ，选项A 正确，B 错误；战机的飞行方向从东向西，磁场竖直向下，根据右手定则可知飞行员左方翼尖电势高于右方翼尖的电势，选项C 正确，选项D 错误．9.如图所示，不计电阻的光滑U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上，H 、P 的间距很小．质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30° 角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B ＝(0.4－0.2t ) T ，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则( )A ．t ＝1 s 时，金属杆中感应电流方向从C 到DB ．t ＝3 s 时，金属杆中感应电流方向从D 到CC ．t ＝1 s 时，金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND ．t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N解析：选AC.根据楞次定律可判断感应电流的方向总是从C 到D ，故A 正确，B 错误；由法拉第电磁感应定律可知：E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ⊥S Δt ＝ΔBL 2Δt sin 30°＝0.2×12×12V ＝0.1 V ，故感应电流为I ＝E R＝1 A ，金属杆受到的安培力F A ＝BIL ，t ＝1 s 时，F A ＝0.2×1×1 N ＝0.2 N ，方向如图甲，此时金属杆受力分析如图甲，由平衡条件可知F 1＝F A cos 60°＝0.1 N ，F 1为挡板P 对金属杆施加的力．t ＝3 s 时，磁场反向，此时金属杆受力分析如图乙，此时挡板H 对金属杆施加的力向右，大小F 3＝BIL cos 60°＝0.2×1×1×12N ＝0.1 N ，据牛顿第三定律可判断C 正确，D 错误．10．如图甲所示矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4 s 时间内，下列图象中描述的关于线框内产生的感应电流I 随时间t 变化的图象和线框的ab 边所受安培力F 随时间t 变化的图象，正确的是(规定线框内沿逆时针方向为I 的正方向、ab 边受安培力的方向向上为F 的正方向)( )解析：选BC.由图可知，0～2 s内线圈中磁通量的变化率相同，故0～2 s内电流的大小一定，由楞次定律可知，0～2 s内电路中电流方向为顺时针，即电流为负值，同理可知，2～4 s内电路中的电流为逆时针，即为正值，且两段时间内电流强度大小相等，A错误，B正确；电路中电流大小恒定不变时，由F＝BIL可知，F与B成正比，C正确，D错误．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答应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．)11.(12分)在探究电磁感应现象的实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．实验中所用电流表量程为0～100 μA，电源电动势为1.5 V，待选的保护电阻有三种：R1＝100 kΩ，R2＝1 kΩ，R3＝10 Ω，应选用________．(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由“＋”接线柱流入．由于某种原因，螺线管线圈绕线标记已没有了，通过实验查找绕线方向，如图所示．当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，在图中画出线圈的绕线方向．(3)在图示装置中，若将条形磁铁(S极在下端)从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向________偏．解析：(1)R＝EI g ＝ 1.5100×10－6Ω＝15×103Ω，R1＞R.不会使电流表超过量程，起到保护电表的作用．故选R1.(2)当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端就为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由电流表“－”接线柱流入，从而经过电流表到达螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向，如图所示．(3)将条形磁铁(S 极在下端)从螺线管中拔出时，感应电流磁场为阻碍原磁通量的减少，螺线管上端应为N 极，下端应为S 极，由螺线管的绕线方向可以判断电流是从电流表的“－”接线柱流入，故指针向左偏．答案：(1)R 1 (2)见解析图 (3)左12．(13分)如图所示，MN 、PQ 为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距l ＝0.5 m ，导轨左端连接一个R ＝0.2 Ω的电阻和一个理想电流表A ，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度B ＝1 T 的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．一根质量m ＝0.4 kg 、电阻r ＝0.05 Ω的金属棒与磁场的左边界cd 重合．现对金属棒施加一水平向右、F ＝0.4 N 的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界ef 前电流表的示数已保持稳定．(1)求金属棒离开磁场右边界ef 时的速度大小．(2)当拉力F 的功率为0.08 W 时，求金属棒的加速度．解析：(1)由题意可知，当金属棒离开右边界ef 时已达到最大速度v max ，E ＝Bl v max ，I ＝E R ＋r，F 安＝BIl ，F 安＝F 代入数据解得v max ＝0.4 m/s.(2)当力F 的功率为0.08 W 时，金属棒的速度v ＝P F＝0.2 m/s F －F ′安＝ma ，即F －B 2l 2v R ＋r＝ma 代入数据得a ＝0.5 m/s 2，方向向右．答案：(1)0.4 m/s (2)0.5 m/s 2 方向向右13．(15分)如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距L ＝0.8 m ，下端接有阻值R ＝3 Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．一质量m ＝0.1 kg 、阻值r ＝0.15 Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M ＝0.9 kg 的重物相连，左端细线沿NM 方向．棒由静止释放后，沿NM 方向位移x 与时间t 之间的关系如图乙所示，其中ab 为直线．已知棒在0～0.3 s 内通过的电荷量是0.3～0.4 s 内通过电荷量的2倍，取g ＝10 m/s 2，求：(1)0～0.3 s 内棒通过的位移x 1大小；(2)电阻R 在0～0.4 s 内产生的热量Q 1.解析：(1)棒在0～0.3 s 内通过的电荷量q 1＝I －Δt 1平均感应电流I －＝E －R ＋r回路中平均感应电动势E －＝Bx 1L Δt 1得q 1＝BLx 1R ＋r同理，棒在0.3～0.4 s 内通过的电荷量q 2＝BL （x 2－x 1）R ＋r由图象读出0.4 s 时刻位移大小x 2＝0.9 m又q 1＝2q 2解得x 1＝0.6 m.(2)由图象知棒在0.3～0.4 s 内做匀速直线运动，棒的速度大小v ＝0.9－0.60.4－0.3m/s ＝3 m/s 对系统，根据能量守恒定律Q ＝Mgx 2－mgx 2sin θ－12(M ＋m )v 2 代入数据解得Q ＝3.15 J根据焦耳定律有Q 1Q ＝R R ＋r代入数据解得Q 1＝3 J.答案：(1)0.6 m (2)3 J。