20182019學(xué)年魯科版高中物理選修32 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 單元測試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-2 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 單元測試一、單選題1.一磁鐵自上向下運動，穿過一閉合導(dǎo)電回路，如圖所示當磁鐵運動到a處和b處時，回路中感應(yīng)電流的方向分別是( )A.順時針，逆時針B.逆時針，順時針C.順時針，順時針D.逆時針，逆時針2.如圖電路（a）、（b）中，電阻R和自感線圈L的電阻值都是很小接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光（ ）A.在電路（a）中，斷開S，A將立即變暗B.在電路（a）中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路（b）中，斷開S，A將漸漸變暗D.在電路（b）中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗3.如圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是( ) A.向左拉出和向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向相反B.向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向C.向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向D.將圓環(huán)拉出磁場過程中，環(huán)全部處在磁場中運動時，也有感應(yīng)電流產(chǎn)生4.等腰三角形內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L，t=0時刻，邊長為L的正方形導(dǎo)線框從圖示位置沿x軸勻速穿過磁場，取順時針方向為電流的正方向，則能夠正確表示導(dǎo)線框中電流位移（ix）關(guān)系的是（ ）A.B.C.D.5.如圖所示，在水平面上有一固定的u形光滑金屬框架，框架上放置一金屬桿ab在垂直紙面方向有一勻強磁場，下列情況中可能的是（ ）A.若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度增大時，桿ab將向右移動B.若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度減小時，桿ab將向右移動C.若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度減小時，桿ab將向右移動D.若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度增大時，桿ab將向右移動6.楞次定律中“阻礙”的含義是指（） A.感應(yīng)電流形成的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反B.感應(yīng)電流形成的磁場只是阻礙引起感應(yīng)電流的增強C.感應(yīng)電流形成的磁場只是阻礙引起感應(yīng)電流的減弱D.當引起感應(yīng)電流的磁場增強時，感應(yīng)電流的磁場方向與其相反；當引起感應(yīng)電流的磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與其相同7.如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)對于這個電路，下列說法中正確的是( )A.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1燈不亮B.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等C.閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，D1熄滅，D2亮度始終不變D.閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅二、多選題8.如圖，光滑斜面PMNQ的傾角為，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd，其中ab邊長為l1 ， bc邊長為l2 ， 線框質(zhì)量為m、電阻為R，有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于斜面向上，ef為磁場的邊界，且efMN線框在恒力F作用下從靜止開始運動，其ab邊始終保持與底邊MN平行，F(xiàn)沿斜面向上且與斜面平行已知線框剛進入磁場時做勻速運動，則下列判斷正確的是（ ）A.線框進入磁場前的加速度為 B.線框進入磁場時的速度為 C.線框進入磁場時有abcd方向的感應(yīng)電流D.線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為（Fmgsin）l19.如圖所示， 、 是完全相同的的兩個小燈泡， 為自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻等于燈泡電阻。閉合開關(guān) ，電路穩(wěn)定時， 燈恰能正常發(fā)光。則（ ）A.開關(guān) 閉合時， 、 兩燈同時亮B.開關(guān) 閉合，電路穩(wěn)定時， 燈熄滅C.開關(guān) 斷開時，兩燈都會閃亮一下再她滅D.開關(guān) 斷開時， 燈燈絲不可能被燒斷10.家用日光燈電路如圖所示，S為啟動器，A為燈管，L為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理下列說法正確的是（ ）A.鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟夿.在日光燈的啟動階段，鎮(zhèn)流器能提供一個瞬時高壓，使燈管開始工作C.日光燈正常發(fā)光時，起動器的兩個觸片是分離的D.日光燈發(fā)出柔和的白光是由汞原子受到激發(fā)后直接輻射的三、填空題11.如圖，右手握住通電直導(dǎo)線，讓伸直的拇指方向與電流的方向一致，那么，彎曲的四指所指 的方向就是_的環(huán)繞方向四、解答題12.兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖所示兩板間有一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，當?shù)氐闹亓铀俣葹間則線圈中的磁感應(yīng)強度B的變化情況和其磁通量的變化率為多少？五、實驗探究題13.下圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實驗的器材及示意圖。（1）在圖中用實線代替導(dǎo)線把它們連成實驗電路。 （2）由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)_；_； （3）假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計的指針向_偏轉(zhuǎn)。（填“左”或“右”） 六、綜合題14.如圖所示，在水平桌面上有一金屬圓環(huán)，當用一條形磁鐵由上向下插向圓環(huán)時，試問：（1）圓環(huán)對桌面的壓力怎樣變化？ （2）圓環(huán)有收縮的趨勢還是擴張的趨勢？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】B 【解析】【解答】當磁鐵接近線圈時，線圈中的磁通量向下增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則知線圈中感應(yīng)電流的方向為逆時針(俯視)；當磁鐵從線圈中穿出時，原磁場方向不變?nèi)韵蛳拢┻^線圈的磁通量要減少，根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場方向向下，由安培定則知感應(yīng)電流為順時針(俯視)。故選B【分析】本題考查楞次定律和安培定則的理解和應(yīng)用。楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.【答案】D 【解析】【解答】解：AB、在電路a中，斷開S，L、A串聯(lián)，由于線圈阻礙電流變小，L相當于電源，導(dǎo)致A將逐漸變暗，流過A的電流方向不會發(fā)生變化故A錯誤，B錯誤；CD、在電路b中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時，由于線圈阻礙電流變小，導(dǎo)致A將變得更亮，然后逐漸熄滅故C錯誤，D正確；故選：D【分析】電感總是阻礙電流的變化線圈中的電流增大時，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小，并與燈泡構(gòu)成電路回路3.【答案】B 【解析】【解答】.圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向，取決于圓環(huán)中磁通量變化的情況，不論向左或向右將圓環(huán)拉出磁場，圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原來磁場方向相同，即都垂直紙面向里，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流方向沿順時針方向圓環(huán)全部處在磁場中運動時，雖然導(dǎo)線做切割磁感線運動，但環(huán)中磁通量不變，只有圓環(huán)離開磁場，環(huán)的一部分在磁場中，另一部分在磁場外時，環(huán)中磁通量才發(fā)生變化，環(huán)中才有感應(yīng)電流。故選B【分析】本題考查利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。4.【答案】A 【解析】【解答】解：位移在0L過程：磁通量增大，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向為順時針方向，為正值I= ，L=x則 ， 位移在L2L過程：磁通量先增大后減小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向先為順時針方向，為正值，后為逆時針方向，為負值 位移在2L3L過程：磁通量減小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向為逆時針方向，為負值I= 故選A【分析】將整個過程分成三個位移都是L的三段，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向由感應(yīng)電動勢公式E=Blv，l是有效切割長度，分析l的變化情況，確定電流大小的變化情況5.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度增大時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，根據(jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向左，將向左運動故A錯誤B、若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度減小時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，根據(jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向右，將向右運動故B正確C、若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度減小時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，根據(jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向右，將向右運動故C正確D、若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度增大時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，根據(jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向左，將向左運動故D錯誤故選BC【分析】根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，從而確定桿子的運動方向6.【答案】D 【解析】【分析】楞次定律中“阻礙”的含義相當電路中磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場要阻礙它的增加，感應(yīng)磁場方向與原磁場方向相反，當磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場要阻礙它的減少，感應(yīng)磁場方向與原磁場方向相同，即“增反減同”A.感應(yīng)電流形成的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁通量的變化方向相反，A錯；B.感應(yīng)電流形成的磁場既阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的增強，也阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的減弱，B錯；C.感應(yīng)電流形成的磁場既阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的增強，也阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的減弱，C錯；D.當引起感應(yīng)電流的磁場增強時，感應(yīng)電流的磁場方向與其相反；當引起感應(yīng)電流的磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與其相同正確。D正確；故答案選D。【點評】 掌握楞次定律的內(nèi)容，知道感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，是解決本題的關(guān)鍵。7.【答案】D 【解析】【解答】剛閉合開關(guān)S的瞬間，線圈L中產(chǎn)生很大的自感電動勢阻礙電流的增加，相當于斷路，故此時通過D1、D2的電流大小相等，兩燈都亮，選項AB錯誤；閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定時，因L電阻可忽略不計，故D1燈被短路，不亮；再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，由于L中自感電動勢阻礙電流減小故可在L、D1中形成回路，使D1閃亮一下再熄滅，選項C錯誤，D正確。故選D【分析】本題考查線圈在電路中對電路的影響，線圈在電路中總是阻礙回路中電流的變化。電感總是阻礙電流的變化，線圈中的電流減小時，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，阻礙減小，當與燈泡構(gòu)成電路回路時，燈泡亮度逐漸變暗，若流過燈的電流比原來的大，則會變得更亮，然后逐漸變暗。二、多選題8.【答案】A,B,C 【解析】【解答】解：A、線框進入磁場前，根據(jù)牛頓第二定律得：線框的加速度為：a= ，故A正確B、線框剛進入磁場時做勻速運動時，由F安+mgsin=F，而F安= ，解得：v= 故B正確C、線框進入磁場時，穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷知線框中感應(yīng)電流方向為abcd故C正確D、由于線框剛進入磁場時做勻速運動，根據(jù)功能關(guān)系可知：產(chǎn)生的熱量為：Q=（Fmgsin）l2 故D錯誤故選：ABC【分析】根據(jù)牛頓第二定律求解線框進入磁場前的加速度由線框剛進入磁場時做勻速運動，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系，由平衡條件求解速度根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向根據(jù)能量守恒定律求解熱量9.【答案】A,D 【解析】【解答】A. 開關(guān)s閉合瞬間，A和B同時發(fā)光，故A正確；B. 電路穩(wěn)定后L的電感不再起作用，起作用的只是它的直流電阻，因A.B燈相同，B此時正常發(fā)光，那么說明燈的額定電流由并聯(lián)的A和L的直流電阻分配，L的直流電阻等于燈泡電阻,那么A支路的電流會等于其額定電流的1/2，也就是說其亮度較B燈暗，不一定熄滅，故B錯誤；CD. 斷開開關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知：L和A組成的回路中的電流會維持不變，其數(shù)值就是S斷開前L支路中的電流，即等于額定電流的一半，不會閃亮一下，燈絲也不可能被燒斷。而B燈立即熄滅，故C錯誤，D正確；故選：AD【分析】本題考查自感現(xiàn)象。解決本題的關(guān)鍵在于明確自感線圈在電路中的作用，自感線圈在電路中的作用是當電路中電流發(fā)生變化時會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的變化，電路穩(wěn)定后，電感不再起作用，起作用的只是它的直流電阻。因此，當開關(guān)閉合瞬間，由于電感的阻礙作用，電流直接通過A、B兩燈，所以亮燈同時亮，穩(wěn)定后，A燈會稍暗一點；開關(guān)斷開瞬間，由于電感線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的作用，會使L和A組成的回路中的電流會維持不變，A燈燈絲不可能被燒斷。10.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、鎮(zhèn)流器在啟動時產(chǎn)生瞬時高壓，在正常工作時起降壓限流作用，故A錯誤，B正確C、電路接通后，啟輝器中的氖氣停止放電（啟輝器分壓少、輝光放電無法進行，不工作），U型片冷卻收縮，兩個觸片分離，故C正確；D、燈絲受熱時發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動在加速運動的過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光故D錯誤故選BC【分析】當開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子雙金屬片自動復(fù)位，兩極斷開在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加后作用于管兩端燈絲受熱時發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動在加速運動的過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光三、填空題11.【答案】磁感線 【解析】【解答】解：根據(jù)安培定則的內(nèi)容判定線電流的磁感線的方法是：右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指的方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向故答案為：磁感線【分析】右手定則即安培定則指出右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指的方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向四、解答題12.【答案】解：由于帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，所以上極板帶負電，線圈的上端是電源的負極由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，根據(jù)楞次定律，磁場應(yīng)是均勻增加的根據(jù)帶電油滴的平衡，有：mg=q 解得：U= 其中U為兩板間的電勢差由閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)電路的知識可知：U= 則 = 答：線圈中的磁感應(yīng)強度B是均勻增加的，其磁通量的變化率為 【解析】【分析】電荷量+q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場力與重力平衡，線圈的上端是電源的負極由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，根據(jù)楞次定律，磁場應(yīng)是均勻增加的五、實驗探究題13.【答案】（1）電路圖如圖所示：（2）將開關(guān)閉合（或者斷開）；將螺線管A插入（或拔出）螺線管B （3）右 【解析】【解答】研究電磁感應(yīng)條件的電路圖如圖所示：要使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流就要使