Get清風高中魯科版物理新選修3-2 第二章 楞次定律和自感現(xiàn)象 章節(jié)練習

高中魯科版物理新選修3-2第二章楞次定律和自感現(xiàn)象章節(jié)練習高中魯科版物理新選修3-2第二章楞次定律和自感現(xiàn)象章節(jié)練習一、單項選擇題L如圖，在一水平、固定的閉合導體圓環(huán)上方.有一條形磁鐵〔S極朝上，N極朝下）由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關于圓環(huán)中感應電流的方向〔從上向下看），以下說法正確的選項是OA.總是順時針針后逆時針逆時針后順時針B.總是逆時C.先順時針D.先.如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時〔但未插入線圈內部）A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥.如圖，電燈的燈絲電阻為2Q,電池電動勢為2V,內阻不計，線圈匝數(shù)足夠多，其直流電阻為3Q.線圈電阻為零，當K突然斷開時，那么以下說法正確的選項是A.電燈立即變暗再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前方向相同B.電燈立即變暗再熄滅,且電燈中電流方向與K斷開前方向相反C.電燈會突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前相同D.電燈會突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前相反.如下圖,一個閉合三角形導線框ABC位于豎直平面內,其下方〔略靠前）固定一根與線框平面平行的水平直導線，導線中通以圖示方向的恒定電流。釋放線框，它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉動，在此過程中〔〕A.線框中感應電流方向依次為順時針一逆時針B.線框的磁通量為零時，感應電流卻不為零C.線框所受安培力的合力方向依次為向上一向下一向上D.線框所受安培力的合力為零，做自由落體運動.如下圖，閉合開關S后調節(jié)滑動變阻器R和Rj使同樣規(guī)格的兩個小燈泡A和B都正常發(fā)光,然后斷九開關。齒”以下說法正確的選項是［1?eA.再次閉合開關S時，燈泡A和B同時正常發(fā)光B.再次閉合開關S時，燈泡B立刻正常發(fā)光，燈泡A逐漸亮起來C.再次閉合開關S時，燈泡A立刻正常發(fā)光，燈泡B逐漸亮起來D.閉合開關S使燈泡A、B正常發(fā)光后，再斷開開關S,燈泡B立刻熄滅，燈泡A逐漸熄滅.在如下圖電路中，L為電阻很小的線圈，Gl和G?為零點在表盤中央的相同的電流表.開始時開關A閉A,電流表（指針偏向右方，現(xiàn)將開關S斷開，那么將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（〕A.GI和G2指針都立即回到零點B.（指后立即回到零點，而G,指針緩慢地回到零點C.（指針緩慢回到零點，而G：指針先立即偏向右方，然后嘉曼地回到零點 2D.Gl指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而門指，緩慢地回到零點.如圖1a〕，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸，Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖［b）所示，P所受的重力為G,桌面對P的支持力為Fj那么〔〕砧）①t1時刻FN>G③t3時刻FNVG②t2時刻FN>G④t4時刻FN=G.A.①②B.①③C.①④D.②③④.如下圖的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關系為R1VR2VR3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，以下判斷正確的選項是㈠Ll逐漸變暗，L之、L3均先變亮，然后逐漸變暗Ll逐漸變暗，匚立而熄滅，L,先變亮，然后逐漸變暗I2 3L?立即熄滅，L「L3均逐漸變暗L：L2、L3均先品菱，然后逐漸變暗二、填空題9.如下圖，條形磁鐵移近螺線管時螺線管和條形磁鐵之間〔填“有〃或”無〃）相互電磁作用力；螺線管中A點電勢B點電勢.〔填“高于〃或“低于〃〕I.某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L,相同的小燈泡A、B，電阻R，開關S和電池組E，用導線將它們連接成如下圖的電路.檢查電路后，閉合開關S,小燈泡發(fā)光；電感線圈自感系數(shù)較大.當開關斷開的瞬間，那么有〔填序號①A比B先熄滅②B比A先熄滅③AB一起熄滅〕，B燈的電流方向為〔填序號①左到右，②右到左〕，某同學雖經(jīng)屢次重復斷開開關S,仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡B閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是〔填序號①電源的內阻較大②線圈電阻偏小③線圈的自感系數(shù)較大〕.如下圖的電路中，L為自感線圈，R是一個燈泡，E是電源.當閉合S瞬間，通過燈泡的電流方向是；當斷開S瞬間，通過燈泡的電流方向是?.如下圖，線圈A繞在一鐵芯上，A中導線接有一電阻R?在把磁鐵N極迅速靠近A線圈的過程中，通過電阻R的感應電流的方向為指向〔填“P〃、“Q〃〕；假設線圈A能自由移動，那么它將移動〔填“向左〃、”向右〃或“不〃〕.三、綜合題.如下圖電路中，1是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計，D1和D2是兩個完全相同的小燈泡.將電鍵K閉合，再將電鍵K斷開，那么觀察到的現(xiàn)象是：〔1〕K閉合瞬間，D1,D2〔2〕K斷開瞬間，D2,D1?.如下圖，線圈L有足夠大的電感，其自身直流電阻為零，L∣和幺是兩個相同的小燈泡，在下面兩種情況下,小燈泡?t?t情況是：⑴S閉合時，L1；L2；[2）S斷開時，L1；L2.四、實驗探究題15.某學習小組利用如下圖的實驗裝置探究螺線管線圈中感應電流的方向。11[由于粗心該小組完成表格時漏掉了一局部〔見表格），發(fā)現(xiàn)后又重做了這局部：將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插,入過程，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉〔電流從右接線柱流入電流計時，其指針向右偏轉），那么①填，②填B原方向ΔΦI感方向〔俯視〕B感方向N極插入向下增大逆時針向上S極插入向上增大①②N極抽出向下減小順時針向下S極抽出向上減小逆時針向上〔2〕由實驗可得磁通量變化ΔΦ、原磁場B原方向、感應電流的磁場B感方向三者之間的關系：o五、解答題16.如圖甲所示，截面積為0.2m2的100匝圓形線圈A處在變化的磁場中.磁場方向垂直紙面，其磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，設向外為B的正方向.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,線圈的內阻不計，求電容器上極板所帶電荷量并說明正答案解析局部一、單項選擇題.【答案】D【解析】【解答】解：由圖示可知，在磁鐵下落過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠離圓環(huán)時穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向，故ABC錯誤，故D正確.應選：D.出感應電流的方向.【分析】由楞次定律可以判斷.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)楞次定律的推論：來拒去留，所以磁鐵向下運動時，應產(chǎn)生相互排斥力，即螺線管上方為N，即電流方向與圖示方向相同，所以答案為B?！军c評】此題考查了楞次定律的判斷方法或者推論。通過推論能夠很方便判斷出磁極，利用右手定那么，那么容易判斷感應電流的方向。.【答案】B【解析】【解答】解：斷開$，線圈中電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，且與電燈構成一閉合回路，形成自感電流，根據(jù)楞次定律可知，此時通過電燈的電流向上，與斷開前的電流方向相反；因線圈直流電阻比燈泡大，斷開前通過線圈是電流小于通過燈泡的電流，即電燈會突然比原來暗一下再熄滅，B符合題意，ACD不符合題意.故答案為：B?【分析】自感現(xiàn)象的考察，自感現(xiàn)象就是楞次定律的高級應用。用楞次定律也可以判斷。.【答案】B【解析】【解答】根據(jù)右手定那么，通電直導線的磁場在上方向外，下方向里；離導線近的地方磁感應強度大，離導線遠的地方磁感應強度小.線框從上向下靠近導線的過程，向外的磁感應強度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時針方向的電流；穿越導線時，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時針方向的電流.向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運動，向里的磁通量又逐漸減小，這時的電流新方向又變成了順時針.故A錯誤；根據(jù)A中的分析，穿越導線時，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0,之后變成向里的磁通量，并逐漸增大.這一過程是連續(xù)的，始終有感應電流存在，故B正確；根據(jù)楞次定律，感應電流始終阻礙線框相對磁場的運動，故受安培力的方向始終向上，不是0,故CD錯誤。應選B【分析】此題考查楞次定律的理解和應用。楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。.【答案】B【解析】【分析】閉合開關S使燈泡A、B正常發(fā)光后，再斷開開關S,由于線圈的自感，所以線圈和兩燈組成一個閉合的回路，所以AB燈逐漸熄滅，D錯誤，當再次閉合開關S時，由于線圈中的電流增加，所以會產(chǎn)生一個阻礙電路電流增加的感應電流，所以通過A中的電流時逐漸增加的，故燈泡B立刻正常發(fā)光，燈泡A逐漸亮起來，AC錯誤，B正確?！军c評】做此類型的題目的關鍵是理解線圈中的電流是阻礙原電流的增大或者減小的。.【答案】D【解析】【解答】解：當開關斷開時，通過線圈的電流變小，導致線圈中產(chǎn)生瞬間感應電動勢，從而阻礙電流的變小，所以使得G2的指針緩慢地回到零點，而流過G1的電流的方向與開始時電流的方向相反，所以指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點.故ABC錯誤，D正確；應選：D.【分析】電感總是阻礙其變化.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.同時當開關閉合時，兩表指針均向右方偏，說明電流計指針向電流流進的方向偏..【答案】C【解析】【解答】解：線圈總是阻礙磁通量的變化，所以t電流增大，磁通量變大，下面線圈阻礙變化，有向1下運動的趨勢，所以N>G.t2與t4時刻，無電流變化，不會出現(xiàn)磁感應現(xiàn)象，所以N=G.t3時刻，線圈P有感應電流，但線圈Q中沒有電流，因此N=G.故①④正確，②③錯誤；應選：C【分析】開始電流增大，磁通量變化，設逆時針為電流正方向，形成感應的磁場，由楞次可知，總是阻礙磁通量的變化，所以確定下面的磁場，再可知該線圈順時針電流，由安培力知，異向電流相互排斥知，支持力與重力的關系..【答案】B【解析】【解答】解：當K突然斷開時，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動，L、L1和L3構成一閉合回路，L中電流從I1逐漸減少，那么通過匕的電流也逐漸減少.通過L3的電流開始時比原來電流大，后逐漸變小.當K突然斷開時，電感L相當于電源，由此時二極管處于反向截止狀態(tài)，故L2立即熄滅.故B正確，ACD錯誤.應選：B【分析】當K突然斷開時，電感L由于自感，電流繼續(xù)原方向流動，但二極管反向不導通，所以L2不亮，又因為原來L中電流比L3的電流大，所以L3將更亮，之后再變暗. ? ?二、填空題.【答案】無；低于【解析】【解答】解：條形磁鐵移近螺線管時，由于螺線管不閉合，不產(chǎn)生感應電流，所以螺線管和條形磁鐵之間無相互電磁作用力；條形磁鐵移近螺線管時，螺線管磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應電動勢方向從A指向B，A端相當于電源的負極，B端相當于電源的正極，那么A點電勢低于B點電勢.應選：無、低于.【分析】螺線管不閉合，條形磁鐵移近螺線管時不產(chǎn)生感應電流，不受安培力.根據(jù)楞次定律判斷感應電動勢的方向，即可判斷電勢的上下..【答案】③；②；①【解析】【解答】解：當開關斷開的瞬間，L中產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，A、B兩燈串聯(lián)，同時逐漸變暗到熄滅，應選擇③；在沒有斷開前，流過B燈電流方向從左向右，當斷開后，在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，流過B燈的電流方向從右向左.應選擇②.小燈泡能否閃亮的原因是之前與之后的電流有差值，當之后電流大于之前，那么會閃亮，假設小于或等于那么不會閃亮，因此造成未閃亮的原因是線圈電阻偏大，電流偏小，應選擇①；故答案為：③，②，①.【分析】當開關接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來分析..【答案】A-B；B-A【解析】【解答】解：如圖，開關S斷開之前，通過燈R的電流方向為A到B.當開關斷開后，R燈中原來的電流消失.通過線圈的電流要減小，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律可知，線圈右端相當于電源的正極，左端相當于電源的負極，那么通過燈R的電流方向由B到A.故答案為：A-B；B-A.【分析】開關S斷開之前，通過燈A的電流方向為a到b,當開關斷開后，A燈中原來的電流消失，根據(jù)楞次定律分析線圈產(chǎn)生的感應電流方向，再確定通過燈A的電流方向..【答案】Q；P；向左【解析】【解答】解：當把軟鐵迅速靠近A線圈的過程中，根據(jù)楞次定律，增反減同，那么感應電流方向由Q到P,由楞次定律的相對運動表述：近那么斥、離那么吸，可知：線圈A將向左移動.故答案為：Q,P；向左.【分析】當磁鐵迅速靠近A線圈的過程中，因磁通量的變化，根據(jù)楞次定律，即可求解通過電阻R的感應電流的方向;由楞次定律的另一種表述：近那么斥、離那么吸，即可解答.三、綜合題.【答案】〔1〕立刻亮而后熄滅；立刻亮而后更亮〔2〕立刻熄滅；閃亮或變亮而后熄滅【解析】【解答】解：L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計，D1和D2是兩個完全相同的小燈泡（1〕K閉合瞬間，但由于線圈的電流增加，導致線圈中出現(xiàn)感應電動勢從而阻礙電流的增加，所以兩燈同時亮，當電流穩(wěn)定時，由于電阻可忽略不計，所以以后D1熄滅，D2變亮；〔2〕K閉合斷開，D2立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導致線圈中出現(xiàn)感應電動勢從而阻礙電流的減小，所以D1亮一下再慢慢熄滅；故答案為：〔1〕立刻亮而后熄滅，立刻亮而后更亮；〔2〕立刻熄滅，閃亮或變亮而后熄滅.【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1構成電路回路..【答案】〔1〕先亮后滅；變亮〔2〕先閃亮后熄滅;立刻熄滅【解析】【解答】解：〔1〕當S閉合瞬時，兩燈同時獲得電壓，同時發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，逐漸將燈L1短路，L1逐漸變暗直到熄滅，同時，L2電流逐漸增大，，變得更亮；〔2〕S斷開瞬時，L2中電流消失，故立即熄滅，而L1中由于電感中產(chǎn)生一個與電流同向的自感電動勢，故L亮一下逐漸熄滅.故答案為：〔1〕先亮1后滅，變亮；〔2〕先閃亮后熄滅，立刻熄滅【分析】電感在線圈中電流發(fā)生變化時會產(chǎn)生一種阻礙作用，當電流增大時會產(chǎn)生反向電動勢使電流緩慢增大，在接通瞬間看作是電阻極大；當電流減小時，