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鲁科版高中物理选修3-2同步练测：第3章第3节交流电路中的电容和电感.docx

高中物理学习材料桑水制作第3节交流电路中的电容和电感建议用时实际用时满分实际得分45分钟50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．在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以( )A．减小两极板的正对面积B．减小极板间的距离C．适当增大交变电流的电压D．减小交变电流的频率2．下列说法中正确的是( )A．电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻B．电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C．感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D．在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在3．关于电容器对交变电流的容抗，以下说法正确的是( )A．电容器内部是绝缘的，直流和交流都不能“通过”电容器B．电容器接到交流上时，由于不断充电、放电，所以电容器对交流无影响C．直流电的周期可认为很长，因此电容器对其容抗可以忽略D．电容器有“隔直通交”，“通高频，阻低频”的作用4．如图1所示，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则( )图1A．P1＝P2 B．P1＞P2C．P1＜P2 D．不能比较5．当电容器接到交流电源的两端时，下列说法不．正确的是( )A. 实际上自由电荷没有通过两极板间的绝缘介质B．实际上自由电荷通过了两极板间的绝缘介质C．实际上是电容器交替地进行了充电和放电D．电路中有了电流，表现为交流“通过”了电容器6．下列关于电容器、电感线圈在电路中的作用的说法不．正确的是( )A.交流电的频率越高，电流“通过”电容器的能力越强B.交流电的频率越高，电流“通过”电感线圈的能力越弱C.电容器在电路中的作用是通直流阻交流D.电感线圈在电路中的作用是通低频阻高频7．在如图2所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin100πt V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是( )图2A．电流表示数增大 B．电压表示数减小C．灯泡变暗 D．灯泡变亮8．如图3所示，输入端的输入电压既有直流成分，又有交变电流成分(L的直流电阻等于R)，以下说法中正确的是( )图3A．直流成分只能通过LB．交变电流成分只能从R通过C．通过R的既有直流成分，又有交变电流成分D. 通过L的交变电流成分比通过R的交变电流成分必定要多9．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分，又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输送到再下一级，可以采用如图4所示电路，其中a、b应选择的元件是( )图4A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈10．(2011年江苏模拟)用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响，如图4甲所示，在AB间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻．闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图乙a、b、c所示，则下列判断中正确的是( )图4A．AB间接入定值电阻显示图象aB．AB间接入电容器显示图象bC．AB间接入电感线圈显示图象cD．AB间接入电感线圈显示图象b二、计算题（本题共2小题，共10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）11．如图5所示的甲、乙、丙三种电路是电子技术中的常用电路，a、b是输入端，其中高频成分用“﹏”表示，低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示，则甲、乙、丙负载R上得到的电流的主要特征各是什么？图6图512．如图6所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用．第3节交流电路中的电容和电感得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、计算题11.12.第3节交流电路中的电感和电容参考答案一、选择题1.B 解析：容抗与交流电压的大小无关，f减小，容抗增大，C、D错误；极板正对面积减小，C减小，容抗增大，A错误；两极间距离减小，C增大，容抗减小，B正确．2.D 解析：交变电流通过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，A错；交流电通过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，B错；电流通过它们做功时．只有在电阻上产生热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，C错，故D正确．3.D 解析：电容器内部是绝缘的，所以直流不能通过电容器，但是对交流，由于电容器不断充、放电，所以电流能够通过电容器，但对变化的电流又有阻碍作用，A、B错；直流的周期可认为无限大，频率极小，电容器对直流的容抗很大，C错；电容器具有“隔直通交，阻低通高”的作用，D对．4.B 解析：电感对直流电没有阻碍，但对交流电有阻碍作用，所以P1＞P2，B正确．5.B 解析：实际上自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘介质，当电荷向电容器极板上聚集时，电路中形成充电电流；电荷离开极板时，形成放电电流，电容器交替进行充电和放电，电路中就会形成交变电流，好像交流“通过”了电容器．6.C 解析：交流电的频率越高，电容器容抗越小，电流“通过”电容器的能力越强，A正确；交流电的频率越高，电感线圈的感抗越大，电流“通过”电感线圈的能力越弱，B正确；电容器的作用是“通交流，隔直流”，电感线圈的作用是“通低频，阻高频”，C错误，D正确．7.C 解析：由u＝2202sin 100πt V，可得电源原来的频率为f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz.当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误．灯泡的电阻R是一定的．电流减小时，实际消耗的电功率P＝I2R减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误．电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L，设灯泡两端电压为U R，则电源电压的有效值为U＝U L＋U R，因U R＝IR，故电流I减小时，U R减小．因电源电压有效值保持不变，故U L＝U－U R，U L增大，选项B错误．8.C 解析：交流和直流都可以通过电阻R，也可以通过电感器，A、B错，C对．但是电感器有通直流，阻交流的作用，所以通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少，D错．9.D 解析：电容器具有“通高频、阻低频”的作用，这样的电容器电容较小，所以a处为电容较小的电容器，电感线圈在该电路中要求起到“通低频，阻高频”的作用，b处接一个高频扼流圈．D对．10.D 解析：a图象电流瞬间增大后恢复为零，这是接入了电容，充电时有瞬间电流而后不再通电；b图电流逐渐增大到某一数值，这是接入了电感线圈，闭合开关时对电流增大有阻碍作用但电流还是增大，只是时间上被延缓了；c图电流瞬间增大后保持不变，这是接入了定值电阻，所以正确选项为D.二、计算题11.解析：甲：低频成分；因电容器有隔直流作用，C较大时，低频易通过．乙：低频成分；因电容C对高频有旁路作用，C较小，通高频，阻低频．丙：直流成分；因电容C有旁路作用和隔直作用，C较大，C越大时，容抗越小，低频成分越容易通过旁路．12.解析：当含有多种成分的电流输入到C1两端，由于C1的“通交流，隔直流”功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈L有“通直流，阻交流”功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通过L，到达C2两端时，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样就在输出端得到较稳定的直流电，这个直流电供电视机内芯正常工作.。

鲁科版高中物理选修3-2同步练测：第1章第3节电磁感应定律的应用.docx

图1 图2高中物理学习材料桑水制作第3节电磁感应定律的应用建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括13小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共52分）1.下列对涡流的认识，不正确的是( )A.大块金属中无感应电动势产生，直接产生了涡流B.涡流对生产和实验既有利又有危害C.涡流的形成是遵从电磁感应规律的D.涡流的主要效应是电流的热效应和磁效应2.下列哪些仪器不是利用涡流工作的( )A.电磁炉B.微波炉C.金属探测器D.真空冶炼炉3.关于真空冶炼和电熨斗的说法正确的是( )A.它们都是只利用电流的热效应原理工作的B.它们都是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的C.前者是利用电磁感应现象中产生的涡流及电流的热效应工作的，后者是利用电流的热效应工作的D.前者利用的是变化的电流，后者利用的是恒定的电流4.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，图1所示为高频感应炉的示意图.冶炼锅内被装入冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是( )A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用红外线C.利用交变电流的磁场在冶炼锅内金属中产生的涡流D.利用交变电流的交变磁场所激发的电磁场5.在电磁炉使用过程中，以下说法正确的是( )A.线圈产生热量给食物加热B.电磁炉不消耗电能C.电磁炉通过线圈把电能转变为磁场能，在形成涡流过程中，又把磁场能转变为电能，进而转化为内能D.在电磁炉和感应炉中都不遵守能量守恒定律6.关于磁卡，下列说法正确的是( )A.记录信息时，是利用的电磁感应原理B.读取数据时，是利用的电流的磁效应C.磁卡上涂有磁性材料，数据就记录在这层磁性材料上D.以上说法都不对7.动圈式话筒和动圈式扬声器，内部结构相似，下列有关它们的工作原理叙述正确的是( )①话筒是应用了电磁感应原理工作的②话筒是应用了电流的磁效应原理工作的③扬声器是应用了电磁感应原理工作的④扬声器是应用了电流的磁效应原理工作的A.①③B.①④C.②③D.②④8.如图2所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )A.整个过程匀速B.进入磁场过程中做减速运动，穿出过程做加速运动C.整个过程都做匀减速运动D.穿出时的速度一定小于初速度9.关于磁卡在记录信息和读取信息过程中的主要工作原理，下列说法正确的是( )A.读取信息过程是电磁感应；记录信息过程是电流的磁效应图 5图7图8B.记录信息过程是电磁感应；读取信息过程是电流的磁效应C.记录信息和读取信息过程都是电磁感应D.记录信息和读取信息过程都是磁场对电流的作用 10.如图3所示，A 、B 两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，C 、D 两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是( )图311.机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流．关于其工作原理，以下说法正确的是( ) A.人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流 B.人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流 C.线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流 D.金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流 12.如图4所示，在O 点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A 点由静止释放，向右摆至最高点B ，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( ) A.A 与B 两点位于同一水平线 B.A 点高于B 点 C.A 点低于B 点 D.铜环将做等幅摆动 13.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图5所示，抛物线的方程是y =x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中．磁场的上边界是y =a 的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y =b(b >a)处以初速度v 沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( ) A.mgb B.12mv 2C.mg(b －a)D.mg(b －a)＋12mv 2二、简答题（本题共3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）14.（18分）在现代家庭的厨房中，电磁炉(如图6甲)是家庭主妇非常青睐的炊具，它具有热效率高、温控准确、安全性好、清洁卫生等特点．利用以下材料并结合已学习的电磁学知识分析、讨论相关问题．图6如图乙所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是随电流不断变化的，这个变化的磁场又会使放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便能起到加热物体的作用从而煮食．因为电磁炉是由电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有：不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有：陶瓷锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等．综合以上材料分析以下问题： (1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)： ①______________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________. (2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是________________________________________________________________________． (3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？ 15.（15分）如图7所示，把一个金属板放在蹄形磁铁的两磁极之间，蹄形磁铁和金属板都可以绕OO ′轴转动，当转动蹄形磁铁时，金属板也跟着转动起来，请解释这种现象．16.（15分）在科技馆中常看到这样的表演：一根长1 m 左右的空心铝管竖直放置(图8甲)，把一枚磁性很强的小圆片从铝管上端放入管口，圆片直径略小于铝管的内径．从一般经验来看，小圆片自由落下 1 m 左右的时间不会超过0.5 s ．但把小圆片从上端管口放入管中后，过图4了许久才从铝管下端落出．小圆片在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆片靠着铝管，也不见它们相互吸引．是什么原因使小圆片在铝管中缓慢下落呢？如果换用一条有裂缝的铝管(图乙)，圆片在铝管中下落的速度就快多了．这又是为什么？第3节电磁感应定律的应用得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案二、简答题14.15.16.第3节电磁感应定律的应用参考答案一、选择题1.A 解析：涡流是一种电磁感应现象，同样遵循电磁感应定律，是一种自成回路的旋涡电流，由闭合电路欧姆定律可知，有电流必有电动势，故选项A错，选项C正确．由于整块金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流很大，因而其热效应和磁效应很明显，涡流的热效应可以用来加热或冶炼金属，但有时也产生危害，如使某些元件发热，故涡流既有有利的一面，也有不利的一面，所以选项B、D均正确，故选A.2.B 解析：微波炉是利用微波能量易被水吸收的原理达到加热食物的目的，不是利用涡流工作的．故应选B.3.C 解析：真空冶炼是利用涡流及电流的热效应，电熨斗利用电流的热效应，所以真空冶炼需要变化的交流电产生变化的磁场，电熨斗可用直流电也可用交流电，应选C.4.C 解析：高频感应炉是利用了电磁感应的原理，给线圈通入高频交变电流后，冶炼锅内待冶炼的金属在快速变化的磁场中被感应出很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化．5.C 解析：在电磁炉使用过程中，是锅底的涡流产生热给食物加热，故选项A错；电磁炉通过电流时，因其各构件工作，也会消耗部分电能，故B错；C项描述的能量转化过程完全正确；任何物理过程都要遵守能量守恒定律，故D项错误．6.C 解析：磁卡记录信息时，是利用的电流的磁效应，读取信息时，是利用的电磁感应原理，所以选项A、B均错误；磁卡上涂有磁性材料被不同程度地磁化而记录下信息，所以选项C对，选项D错误．7.B 解析：扬声器的工作原理是：音频电流通过处在磁场中的音圈(线圈)，电流受到磁场力而引起振动，发出声音，利用了电流的磁效应．话筒的工作原理是：声音引起膜片在磁场中振动，产生随之变化的感应电流，其原理是电磁感应．8.D 解析：铝球进入和穿出磁场时穿过铝球的磁通量发生变化，产生涡流，铝球的部分动能转化为内能，故其动能减少，故选D项．9.A 解析：根据磁卡的工作原理知，记录信息时是电流的磁效应，读卡时是电磁感应，故选项A正确．10.A 解析：只有穿过整个导体的磁通量发生变化，才产生涡流，B错在是直流电源，C、D不是导体．11.D 解析：一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属物品被磁化磁性也很弱；作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B选项错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C错误；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测，故D正确．12.B 解析：铜环在进入和穿出磁场过程中，穿过环的磁通量发生变化，环中有感应电流产生，环中电能增加，机械能减小，故B点高度低于A点高度，选项B正确．13.D 解析：金属块进出磁场时，会产生焦耳热，损失机械能从而使金属块所能达到的最高位置越来越低.当金属块所能达到的最高位置为y=a时，金属块不再进出磁场，不再产生焦耳热．金属块机械能不再损失，在磁场中往复运动．由于金属块减少的动能和重力势能全部转化为内能，所以Q＝|ΔE p＋ΔE k|＝mg(b－a)＋1 2mv2.二、简答题14.解析：(1)①电流的磁效应(或电生磁)；②电磁感应现象(或磁生电)；③电流的热效应(或焦耳定律)．(2)陶瓷和玻璃是绝缘体，不能产生电磁感应现象；铝、铜的导磁性太差，效率低．(3)能起到加热作用，因为线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．15.解析：当蹄形磁铁转动时，穿过金属板的磁通量就发生变化．例如，金属板处于图示的初始状态时，穿过金属板的磁通量为零，蹄形磁铁一转动，穿过板中的磁通量就增加了，此时板中就有感应电流(涡流)产生，就要受安培力的作用，使其与磁铁沿相同的方向转动．16.解析：磁性小圆片在铝管中下落过程中，穿过铝管任一截面的磁通量发生变化，故铝管中有感应电流产生，此感应电流会阻碍磁片下落．而有裂缝的铝管在任一截面回路均为开路，不会形成感应电流，因而不阻碍磁片下落．。

鲁科版高中物理选修3-2同步练测：第1章第1节磁生电的探索.docx

高中物理学习材料桑水制作第1节磁生电的探索建议用时实际用时满分实际得分45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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共60分）1.关于磁通量、磁感应强度，下列说法正确的是（）A.磁感应强度越大的地方，磁通量越大B.磁通量越大，磁感应强度越大C.穿过某线圈的磁通量为零时，由B=ΦS可知磁感应强度为零D.磁感应强度在数值上等于 1 m2的面积上穿过的最大磁通量2.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产生感应电流C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场3.（2011海南）自然界的电、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.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系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.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系4.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图1所示.若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是（）A.磁通量增大B.磁通量减小C.磁通量不变D.条件不足，无法确定5.关于感应电流，下列说法中正确的是（）A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流6.如图2所示线圈两端接在电流表上组成闭合回路.在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动图1图2图37.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，如图3所示中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（）A.都会产生感应电流B.都不会产生感应电流C.甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D.甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流8.在一长直导线中通以如图4所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导线垂直，长直导线通过环的中心），当发生以下变化时，肯定能产生感应电流的是（）A.保持电流不变，使导线环上下移动B.保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小C.保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动D.保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动9.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图5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.由此可以判断( )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10.老师做了一个物理小实验让学生观察：如图6所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）A.磁铁插向左环，横杆发生转动B.磁铁插向右环，横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环横杆都不发生转动D.无论磁铁插向左环还是右环横杆都发生转动二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分.请将正确的答案填到横线上）11.电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的转化为 .无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的.12.如图7所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).13.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图8所示的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad 边向外)，D从纸面向纸外做平动，E向上平动(E 线圈有个缺口)，线圈中有感应电流的是_____(填代号).三、计算题（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.(16分)如图9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，磁感应图4——0 22AB P+图5图7图8强度为B0，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，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．第1节磁生电的探索得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11. 12. 13.三、计算题14.第1节磁生电的探索参考答案一、选择题1.D 解析：闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，所以磁通量大小不仅与磁感应强度大小有关，还与闭合导体回路的面积大小有关，故选项A错误.由B=ΦS可知Φ越大时，B不一定越大，故选项B错误.磁通量为零的原因可能是磁感应强度为零，也可能是线圈平面与磁感线平行，选项C错误.由Φ=BS sinθ可得B=ΦS sinθ，知选项D说法正确.2.B 解析：电磁感应现象指的是“磁生电”，选项B属于.选项A磁场对电流有力的作用，这是磁场的一种基本性质，不是电磁感应现象.选项C软铁棒被磁化是磁化现象.选项D电流周围产生磁场是电流的磁效应.3.ACD 解析：选项ACD说法正确，而选项B中欧姆定律是电学的一个基本定律，与热现象没有联系.4.B 解析：由Φ=Φ内−Φ外=Φ内−BS可知，Φ内不变，B不变，S增大，故Φ减小.5.D6.D7.D 解析：本题考查对切割磁感线的理解，这里切割的效果一定是要能“切断”，故甲、丙是切割，乙、丁不是切割，故甲、丙能产生感应电流，而乙、丁不能产生感应电流，选项D正确.8.C 解析：通电直导线周围的磁感线是以直导线为圆心的同心圆，根据产生感应电流的条件“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”可知，只有选项C正确.9.B 解析：滑动变阻器滑片向左加速滑动时，接入电路中的电阻变大，则线圈A中的电流变小，磁场变弱，在线圈B中产生感应电流，电流计指针向右偏转，同理，线圈A向上移动、线圈A中铁芯向上拔出或断开开关都能导致磁场变弱，都可以使电流计指针向右偏转，故选项A、C、D错误，选项B正确.10.B 解析：左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动.右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，磁场与电流相互作用，横杆将发生转动.二、填空题11.机械能电能12.有有13.BCD 解析：图A中穿过闭合回路的磁通量不发生变化，图E中回路没有闭合，只有图BCD符合产生感应电流的条件.三、计算题14.B=B0ll+vt解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2=Bl(l+vt)由Φ1=Φ2得B=B0ll+vt。

【鲁科版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)

（鲁科版）高中物理选修3-2课时同步练习汇总(温馨提示: 凡题号前标有☆的为稍难题目)一、选择题1．关于感应电流, 下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量, 闭合电路中就有感应电流产生B ．穿过螺线管的磁通量发生变化时, 螺线管内部就一定有感应电流产生C ．线圈不闭合时, 即使穿过线圈的磁通量发生变化, 线圈中也没有感应电流D ．只要电路的一部分做切割磁感线的运动, 电路中就一定有感应电流解析: 选C.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, A 、B 错误, C 正确．电路一部分导体切割磁感线时, 电路中的磁通量不一定变化, D 错误．2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量．如图所示, 通有恒定电流的导线MN 与闭合线框共面, 第一次将线框由位置1平移到位置2, 第二次将线框绕cd 边翻转到2, 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2, 则( )A ．ΔΦ1>ΔΦ2B ．ΔΦ1＝ΔΦ2C ．ΔΦ1<ΔΦ2D ．无法确定解析: 选C.设线框在位置1时的磁通量为Φ1, 在位置2时的磁通量为Φ2, 直线电流产生的磁场在1处比在2处要强．若平移线框, 则ΔΦ1＝Φ1－Φ2; 若转动线框, 磁感线是从线框的正反两面穿过的, 一正一负, 因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2.根据分析知: ΔΦ1<ΔΦ2, 选项C 正确．3．在如图所示的条件下, 闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )解析: 选D ．A 选项中因为线圈平面平行于磁感线, 在以OO ′为轴转动的过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量始终为零, 所以无感应电流产生; B 选项中, 线圈平面也与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量为零, 竖直向上运动过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 磁通量始终为零, 故无感应电流产生; C 选项中尽管线圈在转动, 但B 与S 都不变, B 又垂直于S , 所以Φ＝BS 始终不变, 线圈中无感应电流; 而D 选项, 图示状态Φ＝0, 当转过90°时Φ＝BS , 所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化, 因此转动过程中线圈中产生感应电流．4．如图所示, 一有限范围的匀强磁场的宽度为d , 将一边长为l 的正方形导线框由磁场边缘以速度v 匀速地通过磁场区域, 若d >l , 则在线框通过磁场区域的过程中, 能产生感应电流的时间段为( )A.d v B ．2l vC.d －l v D ．d －2l v解析: 选B ．线框完全进入磁场后, 磁通量不变化, 线框中无感应电流, 当线框进入、离开磁场时, 磁通量变化, 都会产生感应电流, 故正确选项为B ．5．(多选)A 、B 两回路中各有一开关S 1、S 2, 且回路A 中接有电源, 回路B中接有灵敏电流计(如图所示), 下列操作及相应的结果可能实现的是( )A ．先闭合S 2, 后闭合S 1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: 选AD．由于感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化, 故A、D正确．6．如图所示, 导线ab和cd互相平行, 则下列四种情况下, cd中无电流的是()A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的, 但滑片向左移动C．开关S是闭合的, 但滑片向右移动D．开关S始终闭合, 滑片不动解析: 选D．如果导线cd中无电流产生, 则说明穿过上面的闭合回路的磁通量没有发生变化, 也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化．显然, 在开关S闭合或断开的瞬间, 开关S 闭合、滑片向左移动的过程, 开关S闭合、滑片向右移动的过程, 通过导线ab段的电流都发生变化, 都能使cd导线中产生感应电流．7．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框, 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: 选C.四种情况中初始位置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．8．如图所示, 开始时矩形线圈平面与磁场方向垂直, 且一半在匀强磁场内, 下列做法不能使线圈中产生感应电流的是()A．以ab为轴转动B．以bd为轴转动(转动的角度小于60°)C．在纸平面内向左平移D．以ac为轴转动(转动的角度小于60°)解析: 选B．以ab为轴转动, 或以ac为轴转动且转动角度小于60°, 或在纸面内向左平移时, 线圈位于磁场中的有效面积变化, 穿过闭合线圈的磁通量变化, 因此线圈中产生感应电流, 而以bd为轴转动且转动角度小于60°时, 线圈位于磁场中的有效面积不变, 穿过线圈的磁通量不变化, 线圈中无感应电流产生, 故选B．☆9.(多选)某一实验装置如图甲所示, 在铁芯P上绕着两个线圈A和B, 如果线圈A中的电流i和时间t的关系有图乙所示的四种情况, 则在t1～t2这段时间内, 哪种情况可以在线圈B 中观察到感应电流()解析: 选BCD．A中t1～t2时间内, 线圈A中电流恒定, 产生的磁通量恒定, 所以线圈B中磁通量不变, 不产生感应电流．而B、C、D中, 线圈A中电流变化, 所产生的磁场变化, 所以线圈B中的磁通量变化, 产生感应电流．10．(多选)如图所示的实验中, 在一个足够大的磁铁的磁场中, 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, 则()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: 选BCD．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; 当v1＝v2, 且方向相反时, 则AB切割磁感线, 穿过回路的磁通量变大或变小, 都有感应电流产生, B对; 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对; 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对．二、非选择题11．逆向思维是一种重要的思想方法, 在这种思想方法的引领下, 许多重要的科学定律被发现．“电生磁, 磁生电”这种逆向互生的关系, 体现了物理学中的一种对称美．请思考:(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗?(2)1831年, 物理学家法拉第用如图所示的实验, 成功发现了磁生电现象, 当开关始终处于闭合状态时, a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生, 当开关闭合或断开瞬间, a 线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生．(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材．请你协助该小组完成如下工作, 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, 并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量, 使副线圈回路产生感应电流的三种方式:①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________.解析: (1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质．(2)因穿过a 线圈的磁通量不变, 所以无感应电流产生．开关闭合瞬间穿过a 线圈的磁通量突然增大, 所以有感应电流产生．开关断开瞬间, 穿过a 线圈的磁通量突然减小, 所以有感应电流产生．(3)实物连接如图所示．①合上(或断开)开关瞬间; ②合上开关后, 将原线圈A 插入副线圈B 或从副线圈B 中抽出;③合上开关, 将原线圈A 插入副线圈B 后, 移动滑动变阻器的滑片．答案: (1)见解析 (2)无有 (3)见解析12．如图所示, 有一个100匝的线圈, 其横截面是边长为L ＝0.20 m 的正方形,放在磁感应强度为B ＝0.50 T 的匀强磁场中, 线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变), 在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?解析: 线圈横截面为正方形时的面积:S 1＝L 2＝(0.20)2 m 2＝4.0×10－2 m 2.Φ1＝BS 1＝0.50×4.0×10－2 Wb ＝2.0×10－2 W B ．截面形状为圆形时, 其半径r ＝4L 2π＝2L π. 截面积大小S 2＝π⎝⎛⎭⎫2L π2＝425πm 2.穿过线圈的磁通量:Φ2＝BS 2＝0.50×425πWb ＝2.55×10－2 W B ．所以, 磁通量的变化:ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb ＝5.5×10－3 W B ．答案: 5.5×10－3 Wb一、必做题1．自然界的电、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．奥斯特发现了电流的磁效应, 揭示了电现象和磁现象之间的联系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．法拉第发现了电磁感应现象, 揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应, 定量给出了电能和热能之间的转换关系解析: 选ACD．欧姆发现了欧姆定律, 揭示了导体中的电流和导体两端电压的关系, B项错误．2．下列过程中一定能产生感应电流的是()A．导体和磁场相对运动B．导体的一部分在磁场中切割磁感线C．闭合导体静止不动, 磁场相对导体运动D．闭合导体内磁通量发生变化解析: 选D．产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, 因此, 只有D正确．3．用导线将灵敏电流表和金属棒连接成一个磁生电的实验电路, 如图所示, 则下列哪种操作能使指针偏转()A．使导体ab向左(或向右)移动B．使导体ab向上(或向下)移动C．使导体ab沿a→b的方向移动D．使导体ab沿b→a的方向移动解析: 选A.要使闭合回路中产生感应电流, 导体棒需切割磁感线, 选项B、C、D中导体棒在磁场中运动, 但没有切割磁感线, 均错误．4．一平面线圈用细杆悬于P点, 开始时细杆处于水平位置, 释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈始终与纸面垂直, 当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量()A．向右逐渐增大B．向左逐渐减小C．向右先增大后减小D．向左先减小后增大解析: 选C.开始时细杆处于水平位置, 穿过线圈的磁通量为零, 转到细杆和磁场相垂直时磁通量最大, 然后穿过线圈的磁通量开始减小, 所以当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量向右先增大后减小, C选项正确．二、选做题5．某部小说中描述一种窃听电话: 窃贼将并排在一起的两根电话线分开, 在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线, 这条导线与电话线是绝缘的, 如图所示, 下列说法正确的是()A ．不能窃听到电话, 因为电话线中电流太小B ．不能窃听到电话, 因为电话线与耳机没有接通C ．可以窃听到电话, 因为电话中的电流是恒定电流, 在耳机电路中引起感应电流D ．可以窃听到电话, 因为电话中的电流是交流电(交流电是大小和方向做周期性变化的电流), 在耳机电路中引起感应电流解析: 选D ．因为电话中的电流是交流电, 在窃听电路中磁通量发生变化, 所以在窃听电路中产生感应电流, 故选 D ．6．下图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图．试回答下列问题:(1)在该实验中电流计G 的作用是________________．(2)按实验要求, 将下面的实物连成电路．(3)在产生感应电流的回路中, 上图器材中________相当于电源．解析: (1)电流计G 的作用是检测电路中感应电流的大小及方向．(2)连接实物如图 (3)B 线圈与电流计G 组成的回路产生感应电流, B 线圈相当于电源．答案: (1)检测感应电流的大小及方向 (2)见解析(3)B 线圈一、选择题1．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是( )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: 选C.根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt可知, 感应电动势的大小决定于磁通量的变化率, 所以只有选项C 正确．2．某闭合回路的磁通量Φ随时间t 的变化图象分别如图所示, 关于回路中产生的感应电动势的下列论述中正确的是( )A ．图甲的回路中感应电动势恒定不变B ．图乙的回路中感应电动势恒定不变C ．图丙的回路中0～t 1时间内的感应电动势小于t 1～t 2时间内的感应电动势D ．图丁的回路中感应电动势先变大, 再变小解析: 选B ．由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 知, E 与ΔΦΔt 成正比, ΔΦΔt是磁通量的变化率, 在Φ－t 图象中图线的斜率即为ΔΦΔt.图甲中斜率为0, 所以E ＝0.图乙中斜率恒定, 所以E 恒定．因为图丙中0～t 1时间内图线斜率大小大于t 1～t 2时间内斜率大小, 所以图丙中0～t 1时间内的感应电动势大于t 1～t 2时间内的感应电动势．图丁中斜率绝对值先变小再变大, 所以回路中的感应电动势先变小再变大, 故选项B 正确, 选项A 、C 、D 错误．3．如图所示, 矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表, 整个装置处于匀强磁场中, 磁场的方向与线框平面垂直, 当线框向右匀速平动时, 以下说法不．正确的是( )A ．穿过线框的磁通量不变化, MN 间无感应电动势B ．MN 不产生电动势, 所以MN 间无电势差C ．MN 间有电势差, 所以电压表有读数D ．因为无电流通过电压表, 所以电压表无读数解析: 选ABC.穿过线框的磁通量不变化, 所以无感应电流, 因此电压表无读数, C 错误, D 正确．MN 切割磁感线, 所以MN 产生感应电动势, MN 间有电势差, A 、B 错误.4．如图所示, 用同样的导线制成的两闭合线圈A 、B , 匝数均为20匝, 半径r A ＝2r B , 在线圈B 所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场, 则线圈A 、B 中产生感应电动势之比E A ∶E B 和两线圈中感应电流之比I A ∶I B 分别为( )A ．1∶1,1∶2B ．1∶1,1∶1C ．1∶2,1∶2D ．1∶2,1∶1解析: 选A.由E ＝n ΔΦΔt 知, E A ＝E B , 即E A ∶E B ＝1∶1.又r A ＝2r B , 所以电阻R A ＝2R B , 由I ＝E R知I A ＝12I B , 即I A ∶I B ＝1∶2, A 正确． 5．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v 0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: 选C.棒ab 水平抛出后, 其速度越来越大, 但只有水平分速度v 0切割磁感线产生电动势, 故E ＝Bl v 0保持不变．6．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( )A.qR 2nS B ．qR nS C.qR 2S D ．qR S 解析: 选A.由通过线圈的电荷量可以求出平均电流I ＝q t, 然后根据E ＝IR 求出平均感应电动势E ＝IR ＝qR t , 又因为E ＝n ΔΦΔt ＝2nBS t , 所以2nBS t ＝qR t , 即B ＝qR 2nS.故选A. 7．如图所示, 平行导轨间距为d , 其左端接一个电阻R .匀强磁场的磁感应强度为B , 方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置, 金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在导轨上滑行时, 通过电阻R 的电流强度是( )A.Bd v R B ．Bd v R sin θC.Bd v cos θR D ．Bd v sin θR解析: 选B ．金属棒MN 垂直于磁场放置, 运动速度v 与棒垂直, 且v ⊥B , 即已构成两两互相垂直关系, MN 接入导轨间的长度为d sin θ, 所以E ＝Bl v ＝Bd v sin θ, I ＝E R ＝Bd v R sin θ, 故选项B 正确．8．(多选)如图所示, 长为L 的金属杆在水平外力作用下, 在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动, 如果速度v 不变, 而将磁感应强度由B 增为2 B ．除电阻R 外, 其他电阻不计．那么( )A ．水平外力将增为4倍B ．水平外力将增为2倍C ．感应电动势将增为2倍D ．感应电流的热功率将增为4倍解析: 选ACD ．由法拉第电磁感应定律得E ＝BL v , B 增为2B , 则E 变为2E , C 正确．又由闭合电路欧姆定律得由于电阻R 不变, 所以电流I 变为2I , 所以F 安＝BIL 变为原来的4倍, 匀速运动, 受力平衡, 所以外力变为4倍, A 正确, B 错误．又热功率P ＝I 2R , 故热功率变为原来的4倍, D 正确．☆9.竖直平面内有一金属圆环, 半径为a , 总电阻为R , 磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面, 在环的最高点A 用铰链连接的长度为2a 、电阻为R /2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下, 如图所示．当摆到竖直位置时, B 点的速度为v , 则这时AB 两端电压的大小为( )A ．2Ba vB ．Ba vC.23Ba v D ．13Ba v解析: 选D ．AB 棒摆至竖直位置时的电动势E ＝B ·2a ·v 2＝Ba v , 金属圆环两部分并联电阻R 并＝R 4, 由闭合电路欧姆定律知: U AB ＝R 并R 2＋R 并·E ＝13Ba v , 故应选 D ． ☆10.如图所示, 圆环a 和b 的半径之比为R 1∶R 2＝2∶1, 且是由粗细相同的同种材料的导线构成, 连接两环的导线电阻不计, 匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化, 那么, 只有a 环置于磁场中和只有b 环置于磁场中两种情况下, A 、B 两点的电势差大小之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1解析: 选 B ．设b 环的面积为S , 由题可知a 环的面积为4S , 设b 环的电阻为R , 则a 环的电阻为2R .当a 环置于磁场中时, a 环等效为内电路, b 环等效为外电路, A 、B 两点的电压为路端电压, 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得E ＝ΔΦΔt ＝4ΔB ·S Δt , U AB ＝ER R ＋2R＝4ΔB ·S 3Δt 当b 环置于磁场中时E ′＝ΔB ·S ΔtU AB ′＝E ′·2R R ＋2R＝2ΔB ·S 3Δt 所以U AB ∶U AB ′＝2∶1, B 正确．二、非选择题11．如图甲所示的螺线管, 匝数n ＝1 500 匝, 横截面积S ＝20 cm 2.电阻r ＝1.5 Ω, 与螺线管串联的外电阻R 1＝3.5 Ω, R 2＝25 Ω, 方向向右穿过螺线管的匀强磁场, 磁感应强度按图乙所示规律变化, 试计算电阻R 2的电功率和a 、b 两点的电势差．解析: 螺线管中产生的感应电动势E ＝nS ΔB Δt＝6 V, 根据闭合电路欧姆定律, 电路中的电流大小I ＝E R 1＋R 2＋r＝0.2 A, 电阻R 2上消耗的电功率大小P ＝I 2R 2＝1 W, a 、b 两点间的电势差U ＝I (R 1＋R 2)＝5.7 V.答案: 1 W 5.7 V12．如图所示, 在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个面积为S 的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′, 以角速度ω匀速转动．(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大? 最大值为多少?(2)在线框由图示位置转过60°的过程中, 平均感应电动势为多大?(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?解析: (1)线框平面与磁感线平行时, 磁通量的变化率最大, E m ＝2Bl ab ·l ad 2·ω＝BSω.(2)由题图所示位置转过60°的过程中, 磁通量变化量ΔΦ＝BS－BS cos 60°＝12BS所以E＝ΔΦΔt＝12BS2πω·16＝3BSω2π.(3)瞬时感应电动势为:E＝2Bl ab·v ab sin 60°＝32BSω.答案: (1)线框平面与磁感线平行时磁通量的变化率最大BSω(2)3BSω2π(3)32BSω一、必做题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．在线圈中产生的感应电流大小恒定不变解析: 选C.由法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt可知感应电动势的大小E与n有关, 与ΔΦΔt即磁通量变化的快慢成正比, 所以A、B错误, C正确．E＝nΔΦΔt＝nSΔBΔt, 根据闭合电路欧姆定律I ＝ER＝nSΔBRΔt, 若ΔBΔt不变, 则I恒定．若ΔBΔt变化, 则I大小发生变化, 故D错误．2．一根直导线长0.1 m, 在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动, 则导线中产生的感应电动势()A．一定为0.1 V B．可能为零C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V解析: 选BCD．当公式E＝Bl v中B、l、v互相垂直且导体切割磁感线运动时感应电动势最大: E m＝Bl v＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V, 考虑到它们三者的空间位置关系, 可判断出B、C、D 正确, A错误．3．磁流体发电机的电动势是导电流体(在工程技术上常用等离子体)通过磁场时, 以导电的流体切割磁感线而产生的．如图所示, 等离子体进入发电管道, 管道长、宽、高分别为a、b、c, 发电管道的两侧有磁极以产生磁场, 磁感应强度为B, 另外两侧面安有电极, 等离子体以速度v通过通道时, 则灯泡两端的稳定电势差为()A．Ba v B．Bb vC．Bc v D．无法计算解析: 选B．等离子体通过通道时, 等离子体起到金属导线的作用, 切割磁感线产生感应电动势, 即E＝Bl v＝Bb v, 故B正确．4．穿过一个内阻为1 Ω的10匝闭合线圈的磁通量每秒均匀减少2 Wb, 则线圈中()A ．感应电动势每秒增加2 VB ．感应电动势每秒减少2 VC ．磁通量的变化率为2 Wb/sD ．感应电流为2 A 解析: 选C.磁通量的变化率ΔΦΔt ＝2 Wb/s, C 正确．由E ＝n ΔΦΔt得E ＝10×2 V ＝20 V, 感应电动势不变, A 、B 错误．由I ＝E R 得I ＝201A ＝20 A, D 错误. 二、选做题5．如图甲所示, 一个电阻为R , 面积为S 的矩形导线框abcd , 水平放置在匀强磁场中, 磁场的磁感应强度为B , 方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角, O 、O ′分别是ab 边和cd 边的中点．现将线框右边ObcO ′绕OO ′逆时针旋转90°到图乙所示位置, 在这一过程中, 导线框中通过的电荷量是( )A.2BS 2RB ．2BS R C.BS R D ．0解析: 选A.线框左半边不动, 磁通量不变, 穿过右半边的磁通量Φ1＝12BS ·sin 45°＝24BS , 旋转90°时, Φ2＝Φ1＝24BS , 但因磁感线穿入方向变化, 故磁通量变化应是ΔΦ＝Φ1＋Φ2＝22BS , 线框产生的平均电动势E ＝ΔΦΔt , I ＝E R , 通过的电荷量q ＝I ·Δt ＝ΔΦΔtR ·Δt ＝ΔΦR＝2BS 2R, A 正确． 6．如图甲所示, 一个圆形线圈的匝数n ＝1 000, 线圈面积S ＝200 cm 2, 线圈的电阻r ＝1 Ω, 线圈外接一个阻值R ＝4 Ω的电阻, 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中, 磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．求:(1)前4 s 内的感应电动势;(2)前4 s 内通过R 的电荷量．解析: (1)由图象可知前4 s 内磁感应强度B 的变化率ΔB Δt ＝0.4－0.24T/s ＝0.05 T/s 4 s 内的平均感应电动势E ＝nS ΔB Δt＝1 000×0.02×0.05 V ＝1 V. (2)电路中的平均感应电流I ＝E R 总, q ＝I t , 又因为E ＝n ΔΦΔt 所以q ＝n ΔΦR 总＝1 000×0.02×(0.4－0.2)4＋1C ＝0.8 C. 答案: (1)1 V (2)0.8 C一、选择题1．(多选)下列关于涡流的说法中正确的是( )A ．涡流跟平时常见的感应电流一样, 都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B ．涡流不是感应电流, 而是一种有别于感应电流的特殊电流C ．涡流有热效应, 但没有磁效应D ．在硅钢中也能产生涡流解析: 选AD ．涡流的本质是电磁感应现象, 只不过是由金属块自身构成回路, 它既有热效应, 也有磁效应, 所以A 正确, B 、C 错误．硅钢中产生的涡流较小, 并不是不能产生涡流, D 项正确．2．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO ′旋转, 当给以相同的初始角速度开始转动后, 由于阻力, 经相同的时间后便停止; 若将环置于磁感应强度B 大小相同的匀强磁场中, 甲环的转轴与磁场方向平行, 乙环的转轴与磁场方向垂直, 如图所示, 当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后, 下列判断正确的是( )A ．甲环先停B ．乙环先停C ．两环同时停下D ．无法判断两环停止的先后解析: 选B ．甲不产生感应电流, 乙产生感应电流, 机械能不断转化为内能, 故乙先停下来．3．唱卡拉OK 用的话筒内有放大声音的装置, 其中有一种是动圈式的, 它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈, 线圈处于永磁体的磁场中, 当声波使膜片前后振动时, 线圈就将声音信号转变为电信号, 下列说法中正确的是( )A ．该装置是根据电流的磁效应工作的B ．该装置是根据电磁感应原理工作的C ．膜片振动时, 穿过线圈的磁通量不变D ．膜片振动时, 金属线圈中不会产生感应电动势解析: 选B ．动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动, 产生了电流, 可知B正确．4.如图所示, 将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上, 线圈中通入变化的电流时, 下列说法正确的是( )A ．铁块中会产生感应电流B ．铁块中不会产生感应电流C ．铁块电阻很大, 会产生很弱的感应电流D ．铁块换为塑料块的话, 一定会产生感应电流解析: 选B ．由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反, 合磁场为零, 磁通量。

2020-2021学年高中物理鲁科版选修3-2第2章：章末综合测评题含答案解析

A．
B．
C．
D．
二、多选题
7．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
D．
三、解答题
11．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为，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．磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示．若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过的距离时，通过aP段电阻的电流是多大？方向如何？
A．重力的功率为6I2R
B．导体棒ab消耗的热功率为4I2R
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
10．如图所示，闭合矩形线框abcd从高处自由下落一段时间后进入有界匀强磁场，在ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度图象可能是选项中的( )
A．
B．
C．
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
6．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，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F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（）

高中物理鲁科版选修32 课件+对点练习+题组训练：第五章传感器及其应用(4份)5.23

力传感器的应用1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图5－2、3－5甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()图5－2、3－5A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动B．0～t1时间内，升降机可能减速上升C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升答案 B解析在0～t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故A选项错误，B选项正确；t1～t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D两项都错．温度传感器的应用2．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器答案 C3．如图5－2、3－6所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是()图5－2、3－6A．常温时上下触点是接触的B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些答案ABD解析常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．光传感器的应用4．如图5－2、3－7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5－2、3－7A．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．该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响答案 A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错.(时间：60分钟)题组一力传感器的应用1．电子秤使用的是( )A ．超声波传感器B ．压力传感器C ．温度传感器D ．红外传感器答案 B2．如图5－2、3－8所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )图5－2、3－8A ．正在增加，ΔΦΔt＝mgd q B ．正在减弱，ΔΦΔt＝mgd nq C ．正在减弱，ΔΦΔt＝mgd q D ．正在增加，ΔΦΔt＝mgd nq 答案 D解析 K 闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力，由楞次定律可判断磁场B 正在增强，根据法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt ＝U ，又q ·U d ＝mg 得ΔΦΔt＝mgd nq ，故D 正确． 3．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，把图5－2、3－9甲中的小球举高到绳子的悬点O 处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )图5－2、3－9A ．t 2时刻小球所处位置是运动中最高点B ．t 1～t 2期间小球速度先增大后减小C ．t 3时刻小球动能最小D ．t 2与t 5时刻小球速度大小不同答案 B解析小球下落的轨迹展开图如图所示，B 处为绳子原长处，C 处为小球重力与绳上拉力相等处，D 处为小球下落的最低点，在F －t 图中，0～t 1小球在OB 间下落，t 1～t 2小球在BD 间下落，t 2～t 3小球由D 回到B 处，t 3～t 4小球在BO 间上升，而后下落至B 点．由F －t 图知，小球在t 2时刻下落到最大距离，然后最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C点，对应于t1～t2之间，A错，B对；小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻，C错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D错误．正确选项为B.题组二温度传感器的应用4．在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案 D解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D 正确．5.图5－2、3－10如图5－2、3－10所示，R t为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()A．热敏电阻温度升高，其他条件不变B．热敏电阻温度降低，其他条件不变C．光照增强，其他条件不变D．光照减弱，其他条件不变答案BD解析电压表示数变大，而R 3为定值电阻，说明流经R 3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于R t 减小或R 1增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故B 、D 正确，A 、C 错误．6．如图5－2、3－11甲所示，为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R 1＝20 k Ω，R 2＝10 k Ω，R 3＝40 k Ω，R t 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a 、b 端电压U ab ＜0时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U ab ＞0时，电压鉴别器会令开关S 断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.图5－2、3－11答案 32解析本题考查了自动恒温箱的原理，抓住U ab ＝0的临界状态进行研究．设电路路端电压为U ，当U ab ＝0时，有U R 1＋R 2R 1＝U R 3＋R t·R 3，解得R t ＝20 k Ω. 由题图可知，当R t ＝20 k Ω时，t ＝32 ℃.题组三光传感器的应用7．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( )A ．光传感器B ．温度传感器C ．声传感器D ．压力传感器答案 A解析在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故A 选项正确．8．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( )A ．压敏性B ．光敏性C ．热敏性D ．三种特性都利用答案 B 9.图5－2、3－12如图5－2、3－12所示，为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图．A 为光源，B 为光电接收器，A 、B 均固定在车身上，C 为小车的车轮，D 为与C 同轴相连的齿轮．车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B 接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内脉冲数为n ，累计脉冲数为N ，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是________________；小车速度的表达式为v ＝________；行程的表达式为s ＝________．答案车轮的半径R 和齿轮齿数P 2πRn P 2πRN P解析根据速度的意义和车正常行驶的情况，应有v ＝2πRf ，其中R 为车轮的半径，f 为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为P ，则转一圈应有P 个脉冲被B 接收到，因此有f ＝n P，代入上式，有v ＝2πRn P. 同样，根据行程的意义，应有s ＝2πRf ，其中f 为整个行程中车轮转过的圈数；而f ＝N P ，所以s ＝2πRN P.可见，还必须测量的物理量和数据是车轮的半径R 和齿轮齿数P ，速度和行程的表达式如上面两式所示．10．如图5－2、3－13所示，是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压U R2与门关闭时相比()图5－2、3－13A．红灯亮，U R2变大B．绿灯亮，U R2变大C．绿灯亮，U R2变小D．红灯亮，U R2变小答案 D解析门打开R3减小，导致R总减小和I总增加，U r和U R1变大，U R2＝E－(U R1增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，＋U r)减小，I R3＝I总－U R2R2A、B、C均错误，D正确．。

鲁科版高中物理选择性必修第三册课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 已知阿伏加德罗常数为N A，下列说法正确的是（）A．若油酸的摩尔质量为M，一个油酸分子的质量B．若油酸的摩尔质量为M，密度为，一个油酸分子的直径C．若某种气体的摩尔质量为M，密度为，该气体分子间平均距离D．若某种气体的摩尔体积为V，单位体积内含有气体分子的个数2. 气体初始温度为27℃，升高了20℃。

则初始温度和温度变化量用热力学温标可分别表示为（）A．27K，20K B．300K，20K C．27K，293K D．300K，293K3. 如图所示是定量研究光电效应的实验电路图，则（）A．如果断开开关 S，电流表示数一定为零B．如果把电源反接，电流表示数一定为零C．如果电压表示数一直增大，电流表示数肯定也一直增大D．如果灵敏电流表读数为零，可能是因为入射光频率过低4. 有关热现象，下列说法错误的是（）A．温度是描述分子热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统温度相同B．布朗运动是气体或液体中悬浮小颗粒的无规则运动，温度越高，布朗运动越剧烈C．物体内能指物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和，物体温度不变，内能一定不变D．气体对容器壁的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的5. 下列说法正确的是（）A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低B．由图乙可知，气体由状态变化到的过程中，气体分子平均动能一直增大C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力一直减小D．由图丁可知，当分子间的距离由变到的过程中分子力做正功6. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（）A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小7. 我国自主研发的氢原子钟已运用于中国的北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。

高中物理鲁科版选修32 课件+对点练习+题组训练：第一

对法拉第电磁感应定律的理解1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( )A ．穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B ．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C ．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D ．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零答案 D解析磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A 、B 错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C 错，D 对．公式E ＝n ΔΦΔt的应用 2．如图1－2－10甲所示，线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1 s 内( )图1－2－10A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/s C ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A答案 BD解析通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设Φ2＝B 2S 为正，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝B 2S －(－B 1S )，代入数据即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb ＝2.5×10－3Wb ，A 错；磁通量的变化率ΔΦΔt＝2.5×10－30.1Wb/s ＝2.5×10－2Wb/s ，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a 、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为E ＝n ΔΦΔt＝2.5 V 且恒定，C 错；在a 、b 间接一个理想电流表时相当于a 、b 间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I ＝E r ＝2.510A ＝0.25 A ，D 项正确． 3．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 的关系图象如图1－2－11所示，则( )图1－2－11A ．在t ＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B ．在t ＝1×10－2s 时刻，感应电动势最大 C ．在t ＝2×10－2s 时刻，感应电动势为零 D ．在0～2×10－2s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零答案 BC解析由法拉第电磁感应定律知E ∝ΔΦΔt，故t ＝0及t ＝2×10－2s 时刻，E ＝0，A 错，C 对；T ＝1×10－2s ，E 最大，B 对，0～2×10－2s ，ΔΦ≠0，E ≠0，D 错．公式E ＝Bl v 的应用4．如图1－2－12所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将( )图1－2－12A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法确定答案 C解析金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势保持不变.(时间：60分钟)题组一对法拉第电磁感应定律的理解1．如图1－2－13所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s，第二次用时0.4 s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则()图1－2－13A．第一次线圈中的磁通量变化较快B．第一次电流表G的最大偏转角较大C．第二次电流表G的最大偏转角较大D．若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势答案AB解析磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中磁通量变化较快，故A 正确；感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流大，故B 正确，C 错误；断开电键，电流表不偏转，知感应电流为零，但感应电动势不为零，故D 错误．故选AB.2．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图1－2－14中的①～④所示，下列说法正确的是( )图1－2－14A ．图①有感应电动势，且大小恒定不变B ．图②产生的感应电动势一直在变大C ．图③在0～t 1时间内的感应电动势是t 1～t 2时间内感应电动势的2倍D ．图④产生的感应电动势先变大再变小答案 C解析感应电动势E ＝ΔΦΔt ，而ΔΦΔt对应Φ－t 图象中图线的斜率，根据图线斜率的变化情况可得：①中无感应电动势；②中感应电动势恒定不变；③中感应电动势0～t 1时间内的大小是t 1～t 2时间内大小的2倍；④中感应电动势先变小再变大．题组二公式E ＝n ΔΦΔt的应用 3．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加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少2 VC ．线圈中感应电动势始终为2 VD ．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 答案 C解析由E ＝n ΔΦΔt 知：ΔΦΔt＝2 Wb/s 恒定，n ＝1，所以E ＝2 V.图1－2－154．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图1－2－15所示，则线圈中( )A ．0时刻感应电动势最大B ．0.05 s 时感应电动势为零C ．0.05 s 时感应电动势最大D ．0～0.05 s 这段时间内平均感应电动势为0.4 V答案 ABD解析由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ，在Φ－t 图象中，ΔΦΔt为该时刻的斜率，0时刻和0.1 s 时刻斜率绝对值最大，表明电动势值最大，0.05 s 时刻斜率为零，则电动势为零，0～0.05 s 时间内平均感应电动势为0.4 V ，故选项A 、B 、D 正确．5．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势大小的比值为( )A.12B ．1C ．2D ．4 答案 B解析设原磁感应强度是B ，线框面积是S .第1 s 内ΔΦ1＝2BS －BS ＝BS ，第2 s内ΔΦ2＝2B ·S 2－2B ·S ＝－BS .因为E ＝n ΔΦΔt，所以两次电动势大小相等，B 正确．图1－2－166．A 、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比r A ∶r B ＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．如图1－2－16所示，当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为( )A.I A I B ＝1B.I A I B ＝2C.I A I B ＝14D.I A I B ＝12答案 D解析 A 、B 两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS 相同，得E A E B ＝1，I ＝E R ，R ＝ρl S 1(S 1为导线的横截面积)，l ＝2πr ，所以I A I B ＝E A r B E B r A ，代入数值得I A I B ＝r B r A ＝12. 7．如图1－2－17甲所示，环形线圈的匝数n ＝100，它的两个端点a 和b 间接有一理想电压表，线圈内磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表示数为________V .图1－2－17答案 50解析由Φt 图象可知，线圈中的磁通量的变化率为ΔΦΔt＝0.5 Wb/s 故U ab ＝E ＝n ΔΦΔt＝50 V. 题组三公式E ＝Bl v 的应用8．如图1－2－18所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Bl v 的是( )图1－2－18A ．乙和丁B ．甲、乙、丁C ．甲、乙、丙、丁D ．只有乙答案 B图1－2－199．如图1－2－19所示，平行金属导轨间距为d ，一端跨接电阻R ，匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直于导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨电阻不计，当棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是( )A.Bd v R sin θB.Bd v RC.Bd v sin θRD.Bd v cos θR答案 A解析导体棒切割磁感线的有效长度l ＝d sin θ，故E ＝Bl v ＝Bd v sin θ，则电流I ＝E R ＝B v dR sin θ，故A 正确．10．如图1－2－20所示，PQRS 是一个正方形的闭合导线框，MN 为一个匀强磁场的边界，磁场方向垂直于纸面向里，如果线框以恒定的速度沿着PQ 方向向右运动，速度方向与MN 边界成45°角，在线框进入磁场的过程中( )图1－2－20A．当Q点经过边界MN时，线框的磁通量为零，感应电流最大B．当S点经过边界MN时，线框的磁通量最大，感应电流最大C．P点经过边界MN时跟F点经过边界MN时相比较，线框的磁通量小，感应电流大D．P点经过边界MN时跟F点经过边界MN时相比较，线框的磁通量小，感应电流也小答案 C解析P点经过MN时，正方形闭合导线框切割磁感线的导线有效长度最大，感应电流最大．11．如图1－2－21所示，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，在外力作用下，使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，若导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是()图1－2－21A．电路中的感应电流大小不变B．电路中的感应电动势大小不变C．电路中的感应电动势逐渐增大D．电路中的感应电流逐渐减小答案AC解析导体棒从O开始到如题图所示位置所经历时间设为t，∠EOF＝θ，则导体棒切割磁感线的有效长度l ⊥＝OB ·tan θ，故E ＝Bl ⊥·v ⊥＝B v ·v t tan θ＝B v 2·t tan θ，即电路中电动势与时间成正比，C 正确；电路中电流强度I ＝E R ＝B v 2tan θ·t ρl S而l ＝△OAB 的周长＝OB ＋AB ＋OA ＝v t ＋v t ·tan θ＋v tcos θ＝v t ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋tan θ＋1cos θ，所以I ＝B v S tan θρ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋tan θ＋1cos θ＝恒量，所以A 正确． 12．如图1－2－22所示，设匀强磁场的磁感应强度B 为0.10 T ，切割磁感线的导线的长度l 为40 cm ，线框向左匀速运动的速度v 为5.0 m/s ，整个线框的电阻R 为0.50 Ω，试求：图1－2－22(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的大小．答案 (1)0.20 V (2)0.40 A解析 (1)线框中的感应电动势E ＝Bl v ＝0.10×0.40×5.0 V ＝0.20 V.(2)线框中的感应电流I ＝E R ＝0.200.50A ＝0.40 A. 13．在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B ＝0.2 T ，有一水平放置的光滑框架，宽度为l ＝0.4 m ，如图1－2－23所示，框架上放置一质量为0.05 kg 、电阻为1 Ω的金属杆cd ，框架电阻不计．若cd 杆以恒定加速度a ＝2 m/s 2，由静止开始做匀变速运动，则：图1－2－23(1)在5 s 内平均感应电动势是多少？(2)第5 s 末，回路中的电流多大？答案 (1)0.4 V (2)0.8 A解析 (1)5 s 内的位移：x ＝12at 2＝25 m ， 5 s 内的平均速度v ＝x t＝5 m/s (也可用v ＝0＋v 52求解) 故平均感应电动势E ＝Bl v ＝0.4 V.(2)第5 s 末：v ′＝at ＝10 m/s ，此时感应电动势：E ＝Bl v ′ 则回路电流为：I ＝E R ＝Bl v ′R ＝0.2×0.4×101 A ＝0.8 A.。

高中物理鲁科版选修32+章末整合课件+章末检测(8份)章末检测34

章末检测(第3、4章) (时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得5分，选错或不答的得0分)1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有( )A ．提高输送功率B ．应用超导体材料做输电线C ．提高高压输电的电压D ．减小输电导线的横截面积答案 C解析电路中损失的功率P ＝I 2R ，可见，要减少远距离输电的损耗，一是可以减小输电线的电阻，如增加输电导线的横截面积，或换用导电性能好的材料，但目前超导材料还没有能进入大规模实用阶段，B 、D 不正确；二是减小输电电流，即提高高压输电的电压，C 正确；提高输送功率，损失也相应增加，不能达到目的，A 错．2．某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器．如果正常工作时输入电压为220 V ，输出电压为4.2 V ，输出电流为0.65 A ，则( )A ．原线圈的输入电流约为0.20 AB ．原线圈的输入电流约为0.10 AC ．原、副线圈的匝数比约为52∶1D ．原、副线圈的匝数比约为1∶52 答案 C解析本题联系生活中常用的充电器的工作原理，考查变压器的原理和应用．根据变压器的原理设原线圈的输入电压和输入电流分别为U 1、I 1，副线圈的输出电压和输出电流分别为U 2、I 2，根据U 1U 2＝n 1n 2可以得到原、副线圈的匝数比约为52∶1，又根据I 1U 1＝I 2U 2可得I 1＝U 2U 1I 2，原线圈的输入电流约为0.01 A ，所以C 正确、ABD 错误．3．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图1所示，下列说法中正确的是( )图1A．交变电流的频率为0.02 HzB．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt AC．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W 答案 D解析由图象知，交流电的周期为0.02 s，故频率为50 Hz，A错；转动的角速度ω＝2πT＝100 π，故电流瞬时表达式为i＝5 cos 100 πt A，B错；t＝0.01 s时，电流最大，此时线圈磁通量应为0，C错；交流电电流的有效值I＝I m2＝52A，故P＝I2R＝⎝⎛⎭⎫522×0.4 W＝5 W，故D正确．4．如图2所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是()图2答案 C解析由于线圈在磁场中切割磁感线，切割速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度B、导线有效长度L和导线切割速率v等都不变化，由E＝BL v，可知产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变．根据右手定则，电流方向做周期性变化，C正确．5．如图3所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()图3A ．1∶2 2UB ．1∶2 4UC ．2∶1 4UD ．2∶1 2U 答案 C解析设灯泡正常发光时，额定电流为I 0. 由题图可知，原线圈中电流强度I 原＝I 0，副线圈中两灯并联，副线圈中电流强度I 副＝2I 0，U 副＝U ，根据理想变压器的基本规律：I 原n 1＝I 副n 2得n 1∶n 2＝2∶1；U 原/U 副＝n 1/n 2得U 原＝2U ，所以U 1＝4U .图46．如图4所示电路，电阻R 1与电阻R 2阻值相同，都为R ，和R 1并联的D 为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A 、B 间加一正弦交变电流u ＝202sin(100 πt )V ，则加在R 2上的电压的有效值为( )A ．10 VB ．20 VC ．15 VD ．510V 答案 D解析根据电压有效值的定义可知：（20 V ）2R ×T 2＋（10 V ）2R ×T 2＝U 2R ×T ，解得加在R 2上电压的有效值U ＝510 V ，D 正确．二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分)7．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R 线．则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝URB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝⎝⎛⎭⎫P 0U 2·R 线 D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 线答案 BC解析输电线上的电流I 线＝P 0U ＝U 线R，故A 错误，B 正确；输电线上的功率损失P ＝I 2线R 线＝⎝⎛⎭⎫P 0U2R ＝U 2线R，故C 正确，D 错误．8．如图5甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L 为电感线圈、C 为电容器、R 为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是( )图5A ．副线圈两端电压的有效值均为216 VB ．副线圈两端电压的有效值均为6 VC ．灯泡Ⅰ变亮D ．灯泡Ⅲ变亮答案 BD解析根据变压器的变压比公式U 1∶U 2＝n 1∶n 2可知，副线圈两端电压的有效值U 2＝6 V ，A 错误，B 正确；因为电感线圈有“通低频、通直流，阻高频”的作用，所以当交变电流的频率增大时，通过灯泡Ⅱ的电流减小，灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅰ亮度不变，C 错误；因为电容器有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的作用，所以当交变电流的频率增大时，通过灯泡Ⅲ的电流增大，灯泡Ⅲ变亮，D 正确．图69．如图6所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1∶n ，副线圈接有一个定值电阻R ，则( )A ．若ab 之间接电动势为U 的蓄电池，则R 中的电流为nURB ．若ab 之间接电动势为U 的蓄电池，则原、副线圈中的电流均为零C ．若ab 之间接电压为U 的交流电，则原线圈中的电流为n 2URD ．若ab 之间接电压为U 的交流电，则副线圈中的电流为nUR答案 CD解析蓄电池的电动势恒定，若a 、b 间接电动势为U 的蓄电池，在变压器的铁芯中不能产生变化的磁场，不能在副线圈中产生感应电动势，副线圈中无电流，但原线圈中电流不为零．故A 、B 错；若a 、b 间接电压为U 的交流电，副线圈两端的电压为nU ，电流为nUR ，由I 1∶I 2＝n 2∶n 1得：I 1＝n 2U R，故C 、D 均对．图710．如图7所示，面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的线圈与阻值为R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R 的两端．线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t ＝0.则( )A ．在t ＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R 的电流为0，电压表的读数也为0B ．1秒钟内流过电阻R 的电流方向改变ωπ次C ．在电阻R 的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D ．在电阻R 的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变答案 BC解析图示位置为中性面，但由于产生的是正弦交流电，故流过电阻的电流和电压表的读数都为其有效值，不是0，故A 错；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，故1秒内电流方向改变的次数为2f ＝2×ω2π＝ωπ，B 正确；R 两端再并联电阻时，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读数减小，C 正确；并上电容后，由于电路与交变电源相连，电容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数也减小，D 错误．三、填空题(本题共12分)11．(6分)有一理想变压器原、副线圈匝数分别为1 320匝、144匝，将原线圈接在220 V 的交流电压上，副线圈上电压为________V ，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为________Wb/s.答案 2426解析由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝24 V ，穿过铁芯的磁通量的最大变化率等于每一匝线圈中产生的自感电动势的最大值，即⎝ ⎛⎭⎪⎫ΔΦΔt m＝E m n ＝22021 320 Wb/s ＝26 Wb/s.12．(6分)如图8所示，理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3 W ，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b 的电流为________A.图8答案 10∶3 0.2解析副线圈两端电压U 2等于小灯泡a 两端电压U a ，由P a ＝U 2aR a得，U a ＝3 V ，则原、副线圈的匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝103；流过灯泡a 的电流I a ＝U aR a＝0.1 A又n 1n 2＝I 2I 1＝I 20.09，得I 2＝0.3 A ．流过灯泡b 的电流I b ＝I 2－I a ＝0.3 A －0.1 A ＝0.2 A. 四、解答题(本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明，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．(8分)交流发电机的原理如图9甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO ′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R ＝2.0 Ω，求：图9(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？ (2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速转动，1 min 内外力对线圈做的功是多少？答案 (1)2 A (2)4×10－3 s (3)4 W (4)240 J解析 (1)由题图知，I m ＝2 A. (2)T ＝4×10－3 s. (3)电流有效值I ＝I m /2，电阻上产生的电热功率P ＝I 2R ＝I 2m2R ＝4 W.(4)外力对线圈做功，其他形式的能转化为电能再转化为内能，1 min 内外力对线圈做的功W ＝Pt ＝240 J.14．(8分)如图10所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3 300 V ，副线圈两端电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V ．求：图10(1)原线圈n 1等于多少匝？(2)当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A ．则电流表A 1的示数I 1为多少？ (3)当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I 1′等于多少？答案 (1)1 650匝 (2)13 A (3)23 A解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得： U 1/n 1＝U 2/n 2＝U ，则n 1＝1 650匝． (2)当开关S 断开时，有： U 1I 1＝U 2I 2，I 1＝U 2I 2/U 1＝13A(3)当开关S 断开时，有：R 1＝U 2/I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R ′，有R ′＝R L /2＝22 Ω，副线圈中的总电流为I 2′＝U 2/R ′＝10 A ．由U 1I 1′＝U 2I 2′可知，I 1′＝U 2I 2′/U 1＝23A.15．(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W ，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V 的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W ，若变压器输入电压仍为6 600 V ，区间输电线线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？答案 220∶9解析未换时输电电流I ＝P 总U 用＝440×100220A ＝200 A ，输送电压U 2＝n 2n 1U 1＝6165×6 600 V ＝240 V ，则由U 线＝U 2－U 用＝IR 线知R 线＝240－220200Ω＝0.1 Ω.换变压器后I ′＝P 总U 用＝440×250220A ＝500 A ．线路损失电压U 线′＝I ′R 线＝50 V ，变压器输出电压U 2′＝U 用＋U 线′＝220 V ＋50 V ＝270 V ．变压器匝数之比为n 1∶n 2＝U 1∶U 2′＝6 600∶270＝220∶9.16．(12分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，如图11所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．图11(1)利用总电阻R ＝10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P 0＝300 kW ，输出电压U ＝10 kW ，求导线上损失的功率与输送功率的比值；(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为ρ，气流速度为v ，风轮机叶片长度为r ，求单位时间内流向风轮机的最大风能P m ；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施；(3)已知风力发电机的输出功率P 与P m 成正比．某风力发电机在风速v 1＝9 m/s 时能够输出电功率P 1＝540 kW.我国某地区风速不低于v 2＝ 6 m/s 的时间每年约为5 000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．答案 (1)0.03 (2)12πρr 2v 3 措施见解析(3)8×105 kW ·h解析 (1)导线上损失的功率为P ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P 0U 2R ＝9 kW损失的功率与输送功率的比值P P 0＝9×103300×103＝0.03(2)风垂直流向风轮机，提供的风能功率最大．单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρv S ， S ＝πr 2，风能的最大功率可表示为P m ＝12(ρv S )v 2＝12πρr 2v 3采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等．(3)风力发电机的输出功率为P 2＝⎝⎛⎭⎫v 2v 13P 1＝⎝⎛⎭⎫693×540 kW ＝160 kW ，最小年发电量为W ＝P 2t ＝160×5 000 kW ·h ＝8×105 kW ·h。

高中鲁科版物理新选修3-2第一章电磁感应章节练习含答案解析

高中鲁科版物理新选修3-2第一章电磁感应章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是（）A．B．C．D．2．如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度是3v(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)，在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2，则（）A．a1＝18a2B．a1＝16a2C．a1＝13a2D．a1＝14a23．欧姆最早是用小磁针测量电流的，他的具体做法是将一个小磁针处于水平静止状态，在其上方平行于小磁针放置一通电长直导线，已知导线外某磁感应强度与电流成正比，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，通过小磁针偏转的角度可测量导线中电流．小磁针转动平面的俯视图如图所示．关于这种测量电流的方法，下列叙述正确的是（）A．导线中电流的大小与小磁针转过的角度成正比B．通电后小磁针静止时N极所指的方向是电流产生磁场的方向C．若将导线垂直于小磁针放置，则不能完成测量D．这种方法只能测量电流的大小，不能测量电流的方向4．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5．为观察电磁感应现象，某学生将电流表．螺线管A和B。

蓄电池．电键用导线连接成如图所示的实验电路.当只接通和断开电键时，电流表的指针都没有偏转，其原因是___________。

鲁科版高中物理选修3-2高二3-2练习卷.docx

高中物理学习材料度尾中学学年度高二3-2练习卷物理试卷班级学号姓名成绩第Ⅰ卷（选择题共40分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分；有选错或不答的得0分。

）1、下列关于磁场的说法中正确的是A．磁场和电场一样，是一种特殊的物质B．磁场的最基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有磁场力的作用C．运动电荷与运动电荷之间的作用是通过磁场进行的D．电流与电流之间的作用是通过磁场进行的2、如图所示，当给一劲度系数很小的金属弹簧AB通电时，下列说法中正确的是A．当电流从A向B通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小B．当电流从B向A通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小C．无论电流方向如何，弹簧的长度都增大D．无论电流方向如何，弹簧的长度都减小3、如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为A．穿过闭合电路的磁通量很大B．穿过闭合电路的磁通量变化很大C．穿过闭合电路的磁通量变化很快D．闭合电路的电阻很小4、在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示.每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是A．甲线最大B．乙线最大C．丙线最大D．三条线一样大5、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示。

若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大变为Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是 A ．磁通量增大 B ．磁通量减小 C ．磁通量不变D ．条件不足，无法确定6、如图所示，N 、S 两极间有闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，其中(C)导体垂直纸面向里运动，(D)导体垂直纸面向外运动，则表示正确的是7、如图所示，一个磁单极子（S 极）穿过一个闭合的金属圆环。

在磁单极子穿过金属圆环的前后，下列说法中正确中的是（从上往下看）A ．穿过金属环的磁通量先增大后减小B ．穿过金属环的磁通量始终为零C ．金属环中的电流方向，先顺时针流动后逆时针流动D ．金属环中的电流方向始终为顺时针流动8、如图所示，abcd 为一匀强磁场区域，现在给竖直方位的半径为R 的环以某种约束，以保持它不转动地匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过磁场，圆环用均匀电阻丝做成，F 、O 、E 为环的上、中、下三点，下列说法中正确的是A ．当E 和d 重合时，环中电流最大B ．当O 和d 重合时，环中电流最大C ．当F 和d 重合时，环中电流为零D ．当O 和d 重合时，环中感应电动势的大小E=BRV 9、如图所示, 当异形金属导线环内的磁场B 增大时, 内外两金属环上感应电流方向为A. 内环顺时针, 外环顺时针B. 内环顺时针, 外环逆时针C. 内环逆时针, 外环逆时针D. 内环逆时针, 外环顺时针 10、用铝板制成如图所示的框架，将一质量为m 的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上板上，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度V 匀速运动，悬线的拉力为T ，则下列说法中正确的是 A ．悬线竖直，T ＝mgB ．悬线偏向竖直线的右侧，T ＝θcos mg（其中θ是悬线与竖直线之间的夹角）C ．如果小球带负电，且速度V 选择合适的大小，可使T ＝0B VSVD ．无论小球带什么电，小球所受的合外力一定等于零请把选择题的答案填在第Ⅱ卷卷首的表格内第Ⅱ卷（非选择题共60分）请把选择题的答案填在下面的表格内二、实验题（本大题共3小题，共20分，把答案填在题后的横线上或按题目要求作图） 11、如图所示，阴极射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁轶的N 、S 两极间，射线管的AB 两极将分别接在直流高压电源正负极上。

高中物理鲁科版选修31+课件+对点练习+题组训练：第二章+电势能与电势差(12份)2.4

等势线和运动轨迹图2－4－51．如图2－4－5所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A．三个等势面中，Q点的电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过P点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大答案BD解析由轨迹QP可以确定质点的受力方向，由于该质点带正电，所以可以判断P点电势高．由Q到P，静电力做负功，电势能增加，故P点电势能较大，由于P处等势面密集，所以带电质点通过P点时加速度较大．电场强度和电势的理解图2－4－62．由如图2－4－6所示的电场线，可判定()A．该电场一定是匀强电场B．A点的电势一定低于B点的电势C．负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大D．负电荷放在B点所受电场力方向向右答案 C解析由图知，该电场线为直线，在我们常接触的电场中，匀强电场的电场线是直线，但点电荷的电场线也是直线，故也可能是正电荷放在左端或负电荷放在右端时产生电场的电场线，另外也可能是正负电荷之间的一条电场线，故A项错．电势的高低可根据电场线由高电势指向低电势判断，则φA＞φB，故B项错．由于φA＞φB，故正电荷在A点的电势能大，而负电荷在B点的电势能大，因此C项正确，也可假设负电荷由A移到B，则该过程中电场力方向向左，与运动方向相反，故电场力做负功，电势能增加．负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强的方向相反．故D项错．等分法确定等势点图2－4－73．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图2－4－7所示．由此可知c点的电势为()A．4 V B．8 V C．12 V D．24 V答案 B解析法一连接bd，因U bd＝20 V，可将bd等分为5份，找到4个等分点e、f、g、h，由图可知φe＝20 V，则a、e等势，由对称关系可知h点与c点电势相等，即φc＝8 V．也可因为bc与ad平行且相等，由匀强电场特点可得：φb－φc＝φa－φd，解得φc＝8 V.法二对顶点两角电势之和相等，φb＋φd＝φc＋φa，解得φc＝8 V.电场力做功与电势、电势差、电势能的综合问题图2－4－84．如图2－4－8所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是() A．小球在运动过程中机械能恒定B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球电势能增加EqRD．小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgR答案 B解析小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，A错误；小球运动到最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少mgR，电势能减少EqR，而动能增加mgR＋EqR，到达最低点时动能最大，所以速度最大，因此B正确，C、D错误.题组一电场线等势线和运动轨迹图2－4－91．某静电场中的电场线如图2－4－9所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．由于M点没有电场线，粒子在M点不受静电力的作用C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于在N点的动能答案ACD解析根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，A选项正确．由于电场线越密，电场强度越大，点电荷受到的静电力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，B项错误，C选项正确．粒子从M 点运动到N点，静电力做正功，根据动能定理得此点电荷在N点的动能大，故D选项正确．图2－4－102．一带电粒子沿图2－4－10中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则()A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大答案 B解析由于φa>φb>φc>φd，所以电场线垂直于等势面由a指向d，根据电荷运动规律可知其受力由d指向a，即该粒子带负电，从A点到B点的运动过程中，粒子的动能在增大，电势能在减小．3.图2－4－11(2013·郑州质检)如图2－4－11所示，两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点，下列说法正确的是()A．a点电势比b点电势高B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点场强大C．b点电势比c点电势高，场强方向相同D．一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点答案BD解析本题考查电场分布及其规律，意在考查学生对电场特点的掌握，由等量异种点电荷电场分布的特点可知，等量异种点电荷的中垂面为等势面，因此a、b两点电势相等，A错误；在中垂面上场强方向都与中垂面垂直，且从b点向外越来越小，B正确；在两点电荷连线上，沿电场线方向电势越来越低，所以b点电势比c点电势低，C错误；电子受力应指向电场的反方向，根据力与速度的关系可判断电子不可能沿图示曲线轨迹运动，D正确．图2－4－124．图2－4－12中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子()A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化答案CD解析A：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，A错误；B：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在c点受到的电场力最小，故B错误；C：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；D：a点到b点和b 点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功越多，动能变化也大，故D正确．题组二电场强度和电势图2－4－135．等量异号点电荷的连线和中垂线如图2－4－13所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则试探电荷在此全过程中() A．所受静电力的方向不变B．所受静电力的大小恒定C．电势能一直减小D．电势能先不变后减小答案AD解析ab线是等量异号点电荷形成电场的等势线，而合电场的场强方向都是垂直ab线向下的，试探电荷在a→b过程中静电力方向始终竖直向上，与在c点相同，A对；沿ab方向越靠近两点电荷的连线，电场线越密，场强越大，所受静电力越大，B错；从a→b静电力不做功，从b→c静电力做正功，电势能先不变后减小，C错，D对．图2－4－146．(2013·保定调研)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图2－4－14所示，在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内() A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小答案AC解析图线的斜率大小等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点场强一样，该静电场为匀强电场，A正确，B错误；沿着电场线的方向电场降低，可知静电场方向沿x轴负方向，故负点电荷沿x轴正方向运动，其受到的电场力为恒力，由牛顿第二定律可知其加速度不变，C正确，D 错误．7．两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图()答案 A解析等量异种点电荷电场线如图所示，因为沿着电场线方向电势降低，所以，以正电荷为参考点，左右两侧电势都是降低的；因为逆着电场线方向电势升高，所以副电荷为参考点，左右两侧电势都是升高的．可见，在整个电场中，正电荷所在位置电势最高，负电荷所在位置电势最低，符合这种电势变化的情况只有A选项．题组三找等势点，定电场方向图2－4－158．如图2－4－15所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10 V，φb＝6 V，φd＝8 V，则c点电势为()A．10 V B．4 V C．7 V D．8 V答案 B解析因为bc与ad平行且相等，由匀强电场特点可得：φb－φc＝φa－φd，解得φc＝4 V．故选B.9．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()答案 D解析直线ab的中点的电势为6 V，与c点等电势，故应按D图求解．电场的方向则由电势高处指向电势低处．故D图正确．图2－4－1610．如图2－4－16所示，A、B、C是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C 三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，试确定场强的方向，并画出电场线．答案见解析解析根据A、B、C三点电势的特点，在AC连线上取M、N两点，使AM＝MN＝NC，如图所示，尽管AC不一定是场强方向，但可以肯定AM、MN、NC在场强方向上的投影长度相等，由U＝Ed可知，U AM＝U MN＝U NC＝φA－φC3＝15－（－3）3V＝6 V．由此可知，φN＝3 V，φM＝9 V，B、N两点等电势，BN的连线即为等势面，那么电场线与BN垂直．电场强度的方向为电势降低的方向：斜向下．题组四电场力做功与电势、电势差、电势能的综合问题图2－4－1711．如图2－4－17所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为10－8 C 的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为3×10－6 J ，将另一电荷量为10－8 C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10－6 J ．若AB 边长为2 3 cm ，则电场强度的大小为________．方向________．答案 104 V/m 为垂直B 、C 连线由A 指向BC解析正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B 点，可求得：U AB ＝W AB q＝3×10－610－8V ＝300 V. 负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功，同理可判断A 点电势高于C 点，可求得：U AC ＝W AC q ＝－3×10－6－10－8V ＝300 V. 因此B 、C 两点电势相等，U BC ＝0，由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线．因此，BC 为一等势线，故电场线方向垂直BC .设D 为直线BC 的中点，则电场方向为由A 指向D .直线AB 在电场方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与电场强度的关系式可得：E ＝U AB d ＝30023×10－2×cos 30°V/m ＝104 V/m.图2－4－1812．如图2－4－18所示，a 、b 、c 、d 为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm ，已知U AC ＝60 V ，求：(1)设B 点电势为零，求A 、C 、D 、P 点的电势；(2)将q ＝－1.0×10－10 C 的点电荷由A 移到D ，静电力所做的功W AD ；(3)将q ＝1.0×10－10 C 的点电荷由B 移到C ，再经过D 最后回到P ，静电力所做的功W BCDP .答案 (1)φA ＝30 V ，φC ＝－30 V ，φD ＝－60 V ，φP ＝0(2)－9.0×10－9 J (3)0解析 (1)由题意可知φP ＝φB ＝0U AC ＝60 V ，U AB ＝U BC ，所以U AB ＝φA －0＝30 V则φA ＝30 V ，同理φC ＝－30 V ，φD ＝－60 V(2)W AD ＝qU AD ＝q (φA －φD )＝－9.0×10－9 J(3)由于静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以做功为W BCDP ＝qU BP ＝0.图2－4－1913．如图2－4－19所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各平面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v 0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)答案 (1)小球带正电 mgd U (2)2v 204g解析 (1)作电场线如图(a)所示．由题意知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如图(b)所示．只有当F 合与v 0在一条直线上才可能使小球做直线运动，所以小球带正电，小球沿v 0方向做匀减速运动．由图(b)知qE ＝mg ，相邻等势面间的电势差为U ，所以E ＝U d ，所以q ＝mg E ＝mgd U.(2)由(b )知F 合＝（qE ）2＋（mg ）2＝2mg (因为qE ＝mg )由动能定理得－F 合 s m ＝0－12m v 20所以s m ＝m v 2022mg ＝2v 204g.。

鲁科版高中物理新选修3-2第三章交变电流章节练习含答案解析

D．交流电b的最大值为5V
二、填空题
8．如图所示，L是一个带铁芯的电感线圈，R为纯电阻，两条支路的直流电阻相等．A1和A2是完全相同的两个双偏电流表，当电流从“+”接线柱流入电流表时指针向右偏，反之向左偏．在开关K合上到电路稳定前，电流表A1的偏角________电流表A2的偏角，A1指针向________偏，A2指针向________偏；电路稳定后，再断开开关K，在断开K后的短时间内，A1的偏角________A2的偏角，A1指针向________偏，A2指针向________偏．（选填“左”、“右”、“大于”、“等于”或“小于”）
D、电源的总功率为，干路电流I减小，E不变，则电源的总功率变小，故D错误。
点睛：本题按“部分→整体→部分”的思路进行动态变化分析．对于电压表的示数，可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大的结论进行分析．根据串联电路电压与电阻成正比的特点，分析各部分电压的变化，比较简便。
3．A
【详解】
2．C
【解析】
A、闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，则小灯泡亮度变暗，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大．故AB错误；
C、电路稳定时电容器的电压等于、串联总电压，增大，根据串联电路电压分配规律可知，电容器的电压增大，则电容器处于充电状态，故C正确；
（1）产生感应电动势的最大值；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式．
14．如图甲、图乙两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号．图甲中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；图乙中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号．那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？

(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.。

最新-2021学年高中物理选修32课件鲁教版：课时33共54张精品

课时 3.3 交流电路中的电容和电感
1.知道电阻器对交流和直流的阻碍作用相同。
2.通过实验了解电感对交变电流的阻碍作用,知道感抗与哪些
因素有关。
3.通过实验了解电容对交变电流的阻碍作用,理解交变电流能
“通过”电容器的原因,并知道容抗与哪些因素有关。
4.通过对教材实验的观察和讨论,培养观察能力和分析推理能
解答:交变电流经过电容器时电能转化为电场能,经过电阻时转
化为内能。
3.感抗与容抗的单位分别是什么?
解答:与电阻的单位相同,都是欧姆。
1.2017 年第八届中国国际超级电容器产业展览会在上海举行,
作为中国最大超级电容器展,众多行业龙头踊跃参与。则关于电容对
交变电流的影响,下列说法中错误
)。
．．的是(
解答:接通交流电或直流电,灯泡 L 的亮度并无变化,这说明电
阻器对交流电和直流电的阻碍作用相同。
知识链接:双刀双掷开关是两个相互绝缘的单刀双掷开关并列
而成。
主题 2:电容器对交流电的阻碍作用
用如图所示电路探究电容器对交、直流电路
的阻碍作用。其中交流电和直流电的电压相等。
(1)接通直流电源和交流电源,灯泡的发光情
况有什么不同?这说明什么问题?
(2)交流电“通过”电容器的实质是什么?
(3)在接交流电源的情况下,换用大的电容器,灯 L 的亮度有什
么变化?只将交流电源的频率升高,灯的亮度有什么不同?电容器对
交流电的阻碍作用与什么因素有关?
解答:(1)接通直流电源时灯泡不亮;接通交变电流源时,灯泡亮
了。说明直流电不能够通过电容器,交变电流能够通过电容器。电容
器具有“隔直流、通交流”的特性。
(2)把交流电源接到电容器两个极板上后,当电源电压升高时,