新教材2021-2022學年高中物理魯科版選擇性必修第二冊課后鞏固提升:第2章_第1頁
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文檔簡介

第2章測評

(時間:75分鐘滿分:100分)

一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是

符合題目要求的。

1.(2021安徽銅陵浮山中學檢測)如圖所示,將兩端刮掉絕緣漆的導線繞在一把錘刀上,一端接

上電池(電池另一極與鏗刀接觸),手持導線的另一端,在神刀上來回劃動,由于鏗刀表面凹凸不

平,就會產(chǎn)生電火花。下列說法中正確的是()

電火花小實臉

A.產(chǎn)生電火花的回路只由導線與電池組成

B.若導線端只向一個方向劃動也能產(chǎn)生電火花

C.鏗刀采用什么材料制成對實驗沒有影響

D.自感電動勢的方向與導線端劃動的方向有關(guān)

便面由題圖可知,產(chǎn)生電火花的回路由導線、鏗刀與電池組成,故A錯誤;手持導線的另一端,

在鋰刀上來回劃動時產(chǎn)生的電火花,是由于電路時通時斷,在回路中產(chǎn)生自感電動勢產(chǎn)生的,

與導線運動的方向無關(guān),如導線端只向一個方向劃動也能產(chǎn)生電火花,故B正確;產(chǎn)生電火花

的回路由導線、鋰刀與電池組成,如果鏗刀是絕緣體,則實驗不能完成,故C錯誤;自感電動勢

的方向與電流接通或電流斷開有關(guān),與導線端劃動的方向無關(guān),故D錯誤。

前B

2.(2020遼寧遼河油田二中期中)如圖所示,繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動變阻器和開關(guān)

組成了一個閉合回路,在鐵芯的右端,線圈P與電流表連成閉合電路。下列說法正確的是()

A.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、P相互排斥

B.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,使變阻器滑片向左勻速移動,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、P相互

排斥

C.開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,使變阻器滑片向右勻速移動,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、P相互

排斥

D.開關(guān)S閉合瞬間,線圈P中有感應(yīng)電流,線圈M、P相互吸引

麗開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,線圈M中的電流不變,由安培定則可知,產(chǎn)生的磁場方向沿鐵芯

軸線向右,線圖P中的磁通量不變,故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,M、尸沒有排斥作用,也沒有吸引作用,

故A錯誤;當開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,滑片向左勻速移動,線圈M中的電流增大,因而穿過線圈

P的磁通量增加,線圈P中產(chǎn)生感應(yīng)電流,并且由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈"的

磁場方向相反,故M、尸兩線圈相互排斥,B正確;同理可知C錯誤;開關(guān)S閉合瞬間,線圈P中

有感應(yīng)電流,M、P相互排斥,所以D錯誤。

莪B

B

at

3.(2020山東九校月考)如圖所示的金屬線框,面積為S,處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁

場的方向與線框平面成3角,線框從圖示實線位置,以線框ab邊為軸順時針轉(zhuǎn)過90°到虛線

位置時,所用時間為T,則該過程()

A.在初始位置時,穿過線圈的磁通量0=B5cos。

B.線框中磁通量的變化量為△0=0

C.線框中感應(yīng)電流方向先沿adcba方向再沿abcda方向

D.線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為

庭明初始位置,磁通量O=BSsin4選項A錯誤;若規(guī)定從而〃面的下面穿過到上表面的磁通

量為正,則末位置的磁感線從上面穿過下面,磁通量為(P'=-BScos0,可得△0'-0=-BScos

0-BSsin6=-BS(cos6+sin6),負號表示磁通量變化的方向沿負方向,而變化量的大小為BS(cos

(9+sin0),選項B錯誤;由楞次定律知,線框中感應(yīng)電流方向始終為adcba,選項C錯誤;由法拉第

電磁感應(yīng)定律有E=,選項D正確。

SID

4.(2020黑龍江海林朝鮮族中學月考)MMG”為光滑的水平平行金屬導軌從cd為跨在導

軌上的兩根金屬桿,勻強磁場垂直穿過MMG”所在的平面,方向如圖所示,則()

A.若固定使cd向右滑動,則回路中電流方向為a—b—d-c

B.若ab向左、cd向右同時運動,則回路中電流為零

C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動,則回路中電流方向為c-d—力—a

D.若ab、cd都向右運動,且兩桿速度則回路中電流方向為CTd—b—a

廨前若固定阪使cd向右滑動,由右手定則可判斷出應(yīng)產(chǎn)生順時針方向的電流,故A錯誤。若

ab向左,cd向右,ab、cd所圍的線圈面積增大,磁通量增大,由楞次定律得知中有順時針

方向的電流,故B錯誤。若ab、cd同向且速度大小相同,M、cd所圍的線圈面積不變,磁通量

不變,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯誤。若ab、4向右運動,且%(;>為,則“3c所圍面積增大,磁

通量也增大,故由楞次定律可判斷出回路中電流方向為c—d一匕一”,故D正確。故選D。

軸D

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項符合題目要求,全部選對的

得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。

5.(2020江蘇宿遷中學質(zhì)檢)“電磁感應(yīng)鋁箔封口機”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行

業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中。如圖所示為一手持式封口機,它的工作原理是,當接通電源時,內(nèi)置線圈

產(chǎn)生磁場,當磁感線穿過封口鋁箔材料時,瞬間產(chǎn)生大量小渦流,致使鋁箔自行快速發(fā)熱,熔化

復合在鋁箔上的溶膠,從而粘貼在待封容器的封口處,達到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正

確的是()

A.封口材料可用普通塑料來代替鋁箔

B.該封口機可用干電池作為電源以方便攜帶

C.封口過程中溫度過高,可適當減小所通電流的頻率來解決

D.該封口機適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口,但不適用于金屬容器,以免損壞容器

麗由于封口機利用了電磁感應(yīng)原理,故封口材料必須是金屬類材料,而且電源必須是交流

電源,A、B錯誤;減小內(nèi)置線圈中所通電流的頻率可降低封口過程中產(chǎn)生的熱量,即控制溫

度,C正確;封口材料應(yīng)是金屬類材料,但對應(yīng)被封口的容器不能是金屬,否則同樣會被熔化,只

能是玻隔、塑料等材質(zhì),D正確。

|答案|CD

6.(2020河北邯鄲大名一中月考)超導體具有電阻為零的特點,如圖為超導磁懸浮原理圖,〃是

一個超導閉合環(huán),置于一個電磁鐵線圈b的正上方,當閉合開關(guān)S后,超導環(huán)能懸浮在電磁鐵上

方,保持平衡。下列說法正確的有()

A.閉合開關(guān)S瞬間環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上

B.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后。環(huán)中不再有電流

C.閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過a環(huán)的電流是恒定電流

D.R取不同的電阻,穩(wěn)定后a環(huán)所受安培力都相等

麗閉合開關(guān)S瞬間,線圈中磁通量增大,則由楞次定律可知,“中產(chǎn)生的安培力將使a環(huán)有向

上運動的趨勢,故a環(huán)中感應(yīng)電流受到的安培力向上,故A正確;由于線圈a由超導體制成,沒

有電阻所以不消耗能量,故電流一直存在,故B錯誤;閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過a環(huán)的電流不再變

化,故為恒定電流,故C正確;因a環(huán)能懸浮在電磁鐵上方,保持平衡,所以受到的安培力一定等

于重力,故穩(wěn)定時受安培力與電阻R無關(guān),故D正確。

答案|ACD

7.(2020山西陽泉期末)如圖所示,質(zhì)量均為根的金屬棒MN、尸。垂直于水平金屬導軌放置且

與導軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)為2",金屬棒尸。與金屬導軌間的動

摩擦因數(shù)為“,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的方向豎直向下。

則金屬棒MN在恒力作用下向右運動的過程中,有()

‘XXX,

XX」XX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

X~X?"X"""X_X?7x~~x~~X

)N

A.安培力對MN棒做正功

B.P。棒不受安培力作用

C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運動,最終勻速運動

D.PQ棒始終靜止,安培力對PQ不做功

廨前金屬棒所受最大靜摩擦力為力m=2/""g,則在恒力F=^img作用下向右運動的過程中,

產(chǎn)生NMPQN方向的電流,由左手定則可知,MN受安培力向左,則安培力對MN做負功,PQ受

到向右的安培力,選項A、B錯誤;隨著導體棒速度的增加,感應(yīng)電流變大,則安培力變

大,的加速度減小,當滿足尸=2〃mg+F央,即F*個mg時加速度為零,速度最大,以后將做勻

速運動;此時PQ所受的安培力也為F去=/""g4m,則PQ始終保持靜止,安培力對PQ不做功,

選項C、D正確。故選CD。

|答案KD

8.(2020湖北荊門調(diào)考)如圖所示,光滑斜面PMNQ的傾角為6?=30°,斜面上放置一矩形導體線

框”兒4,其中ab邊長Li=0.5m,bc邊長為乙2,線框質(zhì)量m-\kg、電阻R=0.4有界勻強磁場

的磁感應(yīng)強度為8=2T,方向垂直于斜面向上,牙為磁場的邊界,且ef//MN.導體框在沿斜面

向上且與斜面平行的恒力尸=10N作用下從靜止開始運動,其ab邊始終保持與底邊MN平

行。已知導線框剛進入磁場時做勻速運動,且進入過程中通過導線框某一截面的電荷量q=0.5

C,則下列判斷正確的是()

A.導線框進入磁場時的速度為2m/s

B.導線框he邊長為£?=0.1m

C.導線框開始運動時ab邊到磁場邊界外?的距離為0.4m

D.導線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為1J

解析[導線框剛進入磁場時做勻速運動,則F-mgsin30°+,解得v-2m/s,選項A正確;根據(jù)q=,

解得乙2=0.2m,選項B錯誤;線圈在磁場外運動的加速度”==5m/sz,則導線框開始運動時

邊到磁場邊界爐的距離為x=m=0.4m,選項C正確;導線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為

Q=FL2-mgL2sin30°=10x0.2J-10x0.5x0.2J=1J,選項D正確。故選ACD。

答案|ACD

三、非選擇題:共60分??忌鶕?jù)要求作答。

9.(4分)(2020上海楊浦檢測)如圖所示,水平放置的兩組光滑軌道上有可自由移動的金屬棒

PQ、MN,當PQ在外力的作用下運動時,將在的作用下向右運動,由此可知PQ

所做的運動是?

齷的水平放置光滑軌道上的金屬棒MN位于磁場中,當線圈“中產(chǎn)生感應(yīng)電流時,金屬棒

會受到磁場對它的安培力作用下從而發(fā)生運動;金屬棒向右運動,據(jù)左手定則可得,通過金

屬棒MN的電流方向是M到N,所以線圈心中電流的磁場方向由心指向?。凰孕闹写艌鍪?/p>

由指向42的減小或由乙2指向L1的增大,通過P。的電流是。到P減小或P到。增大,所

以PQ所做的運動是向右減速或向左加速。

國案](1)安培力(2)向右減速或向左加速

10.(4分)如圖所示,質(zhì)量〃?=100g的鋁環(huán),用細線懸掛起來,環(huán)中央距地面高度〃=0.8m,有一質(zhì)

量M=200g的小磁鐵(長度可忽略),以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點距鋁環(huán)原位

置的水平距離為3.6m,則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動看作平拋運

動)鋁環(huán)向邊偏斜;若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程

中,環(huán)中產(chǎn)生電能為J(g取10m/s2)?

庭責由楞次定律可知,當小磁鐵向右運動時,鋁環(huán)向右邊偏斜(阻礙相對運動)。由能量守恒可

2

得:由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出磁鐵穿過后的速度片=9m/s,Et=Mr-Wv'=1.7J?

矗右1.7

11.(5分)(2021福建廈門一中月考)如圖是某實驗小組在“研究磁通量變化時感應(yīng)電流的方向”

實驗中的部分操作示意圖,圖甲所示是電流通過靈敏電流計時指針的偏轉(zhuǎn)情況。

(1)圖甲電路中串聯(lián)定值電阻R主要是為了。

A.減小電路兩端的電壓,保護電源

B.增大電路兩端的電壓,保護電源

C.減小電路中的電流,保護靈敏電流計

D.減小電路中的電流,便于觀察靈敏電流計的讀數(shù)

(2)實驗操作如圖乙所示,當磁鐵向上抽出時,靈敏電流計G中指針是偏(選填“左”

或“右”);繼續(xù)操作如圖丙所示,判斷此時條形磁鐵的運動是線圈(選填“插入”或“抽

出”)。

解析(1)電路中串聯(lián)定值電阻,目的是減小電流,保護靈敏電流計。故C項正確,A、B、D項錯

、口

1天。

(2)在乙圖中,當磁鐵向上抽出,磁通量減小,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方

向相同,則流過靈敏電流計的電流方向為從下往上,所以靈敏電流計指針向右偏。在丙圖中,

感應(yīng)電流流過靈敏電流計的方向是從上而下,則感應(yīng)電流的磁場方向向上,與原磁場方向相同,

知磁通量在減小,即磁鐵抽出線圈。

瞥闌⑴C(2)右抽出

12.(7分)(2021湖北黃岡月考)某學習小組在“研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢

的關(guān)系”的實驗中采用了如圖甲所示的實驗裝置。

乙丙

⑴實驗需用螺旋測微器測量擋光片的寬度Ad,如圖乙所示,△公mm;若實驗中沒

有現(xiàn)成的擋光片,某同學用金屬片替代,用20分度的游標卡尺測量金屬片的寬度如圖丙所示,

其讀數(shù)為mm,這種做法是否合理?(選填“合理”或“不合理

(2)在實驗中,讓小車以不同速度靠近螺線管,記錄下光電門擋光時間。內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均

值E,改變速度多次實驗,得到多組數(shù)據(jù)。這樣實驗的設(shè)計滿足了物理實驗中常用的“控制變量

法'',你認為小車以不同速度靠近螺線管過程中不變的量是:在Af時間

內(nèi)。

(3)得到多組0與E數(shù)據(jù)之后,若以E為縱坐標、以。為橫坐標畫出E-0圖像,發(fā)現(xiàn)圖像是

一條曲線,不容易得出清晰的實驗緒論,為了使畫出的圖像為一條直線,最簡單的改進辦法是

以為橫坐標。

(4)根據(jù)改進后畫出的圖像得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi)—

____O

|解析|(1)螺旋測微器固定刻度為4.5mm,可動刻度為0.01x30.0=0.300mm,所以最終讀數(shù)為4.5

mm+0.300mm=4.800mm。游標卡尺的主尺讀數(shù)為70mm,游標讀數(shù)為0.05x3mm=0.15mm,

所以最終讀數(shù)為70mm+0.15mm=70.15mm。擋光片的寬度越小,小車經(jīng)過擋光片時的平均

速度越接近小車的瞬時速度,擋光片的寬度越大,小車的速度誤差越大,不能用金屬片替代擋

光片。(2)在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中,磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣,穿過

線圈磁通量的變化量A0都相同。(3)E=",因△。不變,E與成正比,橫坐標應(yīng)該是。(4)感應(yīng)電

動勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下,感應(yīng)電動勢與時間成反比)。

|答案|(1)4.800(4.798~4.802均正確)70.15

不合理

(2)穿過線圈的磁通量的變化量

(3)

(4)感應(yīng)電動勢與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下,感應(yīng)電動勢

與時間成反比)

13.(10分)(2020山東濟南外國語月考)如圖所示,垂直于紙面的勻強磁場磁感應(yīng)強度為瓦紙

面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框"4,其邊長為L,總電阻為凡4邊與磁場邊界平行。從〃邊

剛進入磁場直至帆邊剛要進入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運動,求:

XXX;

Bab

xxx

xxx

\dc

XXXI

I

(1)拉力做功的功率;

(2)出?邊產(chǎn)生的焦耳熱。

|解析|(1)線圈中的感應(yīng)電動勢E=BLv

感應(yīng)電流/二

拉力大小等于安培力大小F-BIL

拉力的功率尸二/e二

(2)線圈岫邊電阻尺/產(chǎn)

運動時間t=

C活邊產(chǎn)生的焦耳熱Q=「Rabt二

14.(12分)(2020四川瀘縣四中期末)如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌,導

軌間距為L=0.5m,導軌所在平面與水平面夾角。=37°"、尸間接阻值為R=9Q的電阻。勻

強磁場的方向與導軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強度大小為B=2T?質(zhì)量為〃7=0.1kg、阻值為r=l

Q的金屬棒放在兩導軌上,在平行于導軌的恒定拉力F=1N作用下,從靜止開始向上運動。已

知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸,導軌電阻不計,導軌和磁場足夠大,重力加速度g

取10m/s2o

(1)求金屬棒的速度為2m/s時的加速度;

(2)求金屬棒能獲得的最大速度;

(3)若金屬棒從開始運動到獲得最大速度時,在導軌上滑行的距離是2.5m,求這一過程中R上

產(chǎn)生的焦耳熱。

國明(1)在沿斜面方向上,導體棒受到沿斜面向上的拉力,沿斜面向下的重力的分力以及安培

力,根據(jù)牛頓第二定律可得F-mgsin0-nui,

解得當金屬棒的速度為2m/s時的加速度為a=2m/s?

(2)當金屬棒受力平衡時,速度最大,

故F-/ttgsin。=0,解得vm=4m/s

(3)根據(jù)動能定理可得

WF-W^-WG^V2

又知道R上產(chǎn)生的焦耳熱為。片/安

聯(lián)立解得QR=0.18J

矗|(1)2m/s2(2)4m/s(3)0.18J

15.(18分)(2020福建泉州質(zhì)檢)如圖所示,豎直面上兩足夠長的平行光滑金屬導軌間距為L,頂

端連接阻值為R的電阻。在水平虛線MN下方存在方向垂直導軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強

度大小為瓦將一質(zhì)量為m的導體棒垂直導軌從MN處由靜止釋放,導體棒向下運動的距離

為L時恰好勻速。導體棒和導軌的電阻均不計,重力加速度為g。

(1)求導體棒加速過程中通過電阻R的電荷量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。;

(2)若導體棒在磁場中向下運動的總距離為2L時,磁感應(yīng)強度大小開始隨時間變化,使得導體

棒恰好沿導軌向下做加速度為g的勻加速直線運動,求磁感應(yīng)強度大小隨時間t變化的關(guān)

系式。

|解析|(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=,/=,故q=l\t=,

導體棒勻速運動,據(jù)平衡條件有

mg-BIL-BL-

由能量守恒定律得mgL=Q+mv2

聯(lián)立解得Q=mg

(2)當導體棒做加速度為g的勻加速直線運動時,回路中的感應(yīng)電流為零,閉合回路的磁通

量不變,設(shè)時間為£時,導體棒的下落高度

h=2L+vt+gt2

由于磁通量不變,則有歷。二82〃

解得B,=

|答案(2)8/二

第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用

第1節(jié)科學探究:感應(yīng)電流的方向

課后篇鞏固提升

必備知識基礎(chǔ)練

1.(2020四川達州質(zhì)檢)如圖,通電導線與單匝矩形線圈Med共面,位置靠近時且相互絕

緣。當中電流突然減小時,線圈所受安培力的合力方向()

A.向左B.向右

C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

隆麗當MN中電流突然減小時,單匝矩形線圈“bed垂直紙面向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,

單匝矩形線圖Med中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向,由左手定則可知,線圈所受安培力

的合力方向向右,選項B正確。

答案B

2.(2020湖南益陽期末)如圖所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面

平行。當開關(guān)S接通瞬間,兩銅環(huán)的運動情況是()

00

A.同時向兩側(cè)分開

B.同時向螺線管靠攏

C.一個被推開,一個被吸引,但因電源正負極未知,無法具體判斷

D.同時向兩側(cè)分開或同時向螺線管靠攏,因電源正負極未知,無法具體判斷

庭明當電路接通瞬間,通電螺線管產(chǎn)生磁場,穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加,由楞次定律可知,

兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與螺線管中磁場方向相反,即受到螺線管磁場的排斥作用,使兩銅環(huán)分

別向兩側(cè)分開,選項A正確。

3.(2020黑龍江雙鴨山一中期末)如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN

和尸。之間,〃6和4是放在導軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑

動變阻器的滑動觸頭向左滑動,則ab和cd棒的運動情況是()

\.ah向左運動,cd向右運動

B.ab向右運動,cd向左運動

C.ab、cd都向右運動

D.ab、cd保持靜止

廨洞由安培定則可知,螺線管中磁感線方向向上,金屬棒加、〃處的磁感線方向均向下,當滑

動觸頭向左滑動時,螺線管中電流增大,因此磁場變強,即磁感應(yīng)強度變大,回路中的磁通量增

大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向為a-c-d—〃一”,由左手定則可知ab受安培力方向向

左,cd受安培力方向向右,故必向左運動,4向右運動。只有A正確。

答案A

4.(多選)(2020四川宜賓一中期末)如圖所示,在水平面上有一個閉合的線圈,將一根條形磁鐵

從線圈的上方插入線圈中,在磁鐵進入線圈的過程中,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會受到線

圈中電流的作用力,若從線圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是

A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

C.無論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向下的引力

D.無論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力

除麗若磁鐵的N極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知,線圈

中產(chǎn)生逆時方向的感應(yīng)電流,故A錯誤;若磁鐵的S極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場

方向向上,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故B正確;根據(jù)安培定則判

斷可知,當N極向下插入時,線圈上端相當于N極;當S極向下插入,線圈上端相當于S極,與磁

鐵的極性總相反,存在斥力,故C錯誤,D正確。

答案BD

5.(多選)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場線,方向從上向下看是順時針的,這可能是

A.沿AB方向磁場在迅速增強

B.沿AB方向磁場在迅速減弱

C.沿BA方向磁場在迅速減弱

D.沿BA方向磁場在迅速增強

醫(yī)相由安培定則可知,感應(yīng)電場產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,如果磁場方向沿A8,則感應(yīng)磁場與

原磁場方向相同,由楞次定律可知,原磁場在減弱,故B正確,A錯誤;如果磁場沿BA方向,則感

應(yīng)磁場方向與原磁場方向相反,由楞次定律可知,原磁場方向在增強,故D正確,C錯誤。所以

B、D正確,A、C錯誤。

答案|BD

6.(多選)如圖所示,一閉合鋁環(huán)套在一根光滑水平桿上,當條形磁鐵靠近它時,下列結(jié)論正確的

是()

A.N極靠近鋁環(huán)時,鋁環(huán)將向左運動

B.S極靠近鋁環(huán)時,鋁環(huán)將向左運動

C.N極靠近鋁環(huán)時,鋁環(huán)將向右運動

D.S極靠近鋁環(huán)時,鋁環(huán)將向右運動

旌時N極靠近鋁環(huán)時,向左通過線圈的磁通量會增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場要阻

礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運動,A正確,C錯誤;S極靠近鋁環(huán)時,向右通過線圈的磁

通量會增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的增加,所以鋁環(huán)將向左運

動,B正確,D錯誤。

答案|AB

7.如圖所示,兩個線圈A、8套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當線圈A中的電流

突然增強時,請判斷線圈B中的感應(yīng)電流方向。

庭畫由安培定則可知,線圈A中電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場向外,在線圈外產(chǎn)生的磁場向里,穿

過線圈B的合磁通量向外。當線圈A中的電流增大時,產(chǎn)生的磁場增強,通過線圈B的磁通量

增加,由楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向為順時針方向。

矗順時針方向

8.如圖所示,‘山是一個可以繞垂直于紙面的軸0轉(zhuǎn)動的閉合矩形導體線圈,當滑動變阻器R的

滑片P自左向右滑動過程中,線圈必將順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動?

庭麗題圖中的兩個通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的,滑動變阻器R的滑片P自左向

右滑動的過程中,電路的電流是增大的,兩個電磁鐵之間的磁場的磁感應(yīng)強度也是增大的,穿

過閉合導體線圈的磁通量是增大的,線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小

的方向運動,顯然只有順時針方向的運動才能使線圈中的磁通量減小。

港順時針轉(zhuǎn)動

B關(guān)鍵能力提升練

9.(多選)(2020云南昆明五華區(qū)聯(lián)考)現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、

電流計及開關(guān)按如圖所示連接,下列說法正確的是()

A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時電流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同

B.開關(guān)閉合后,將靈敏電流計與線圈B連接和斷開瞬間,電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)

C.開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,電流計指針不偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合后,只有滑動變阻器的滑片P加速滑動,電流計指針才偏轉(zhuǎn)

國明開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時線圈8內(nèi)磁通量變化情況不同,所以電流計指針偏轉(zhuǎn)方

向不同,A正確;開關(guān)閉合后,線圈B的磁通量不發(fā)生變化則沒有電流產(chǎn)生,相■電流計與線圈B

連接和斷開瞬間,線圈B的磁通量均沒有變化,電流計指針均不會偏轉(zhuǎn),B正確;開關(guān)閉合后,只

要滑動變阻器的滑片P滑動,線圈A的電流就變化,導致線圈8的磁通量發(fā)生變化,電流計指

針就會偏轉(zhuǎn),C、D錯誤;故選AB。

答案|AB

10.(2021山東濟南第一中學期中)如圖所示,一個閉合導體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁

鐵沿圓環(huán)的軸線運動,使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形

磁鐵的運動情況相吻合的是()

1111

ABCD

解析|A項中s極上升,穿過圓環(huán)的原磁場方向向上,在磁鐵遠離圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量減

少,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,阻礙磁通量的減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿

逆時針方向,A項錯誤;B項中S極下降,穿過圓環(huán)的原磁場方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過

圓環(huán)的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反,阻礙磁通量的增加,從上向下看,圓環(huán)

中的感應(yīng)電流沿順時針方向,B項錯誤;C項中N極上升,穿過圓環(huán)的原磁場方向向下,在磁鐵

遠離圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量減少,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向,C項錯

誤;D項中N極下降,穿過圓環(huán)的原磁場方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量增大,

從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向,D項正確。

11.(2020湖南衡陽一中期末預熱)某同學受楞次定律的啟發(fā),提出一個“電磁阻尼輔助升降貨

梯”設(shè)計方案,貨梯底座為電磁鐵,貨梯井管為四壁閉合合金管,當貨梯下行時,電磁鐵通電(產(chǎn)

生的磁極如圖所示),貨梯井管上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對貨梯下行有阻礙作用,貨梯便會緩

緩下降,幾乎不用牽引繩作用。設(shè)計示意圖如圖所示,當貨梯下行時,關(guān)于貨梯井管上的感應(yīng)電

流的方向(從上往下看),下列說法正確的是()

A.整個貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿順時針方向

B.整個貨梯井管上的感應(yīng)電流均沿逆時針方向

C.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆時針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順

時針方向

D.貨梯底座以上的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿順時針方向,以下的貨梯井管上的感應(yīng)電流沿逆

時針方向

薊當電磁鐵遠離貨梯底座以上的貨梯井管,磁通量減少,根據(jù)楞次定律,可以判斷此處的感

應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相同,再根據(jù)右手螺旋定則,可以知道此處的感應(yīng)電流

方向從上往下看為逆時針;當電磁鐵靠近貨梯底座以下的貨梯井管,磁通量增加,根據(jù)楞次定

律,可以判斷此處的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與電磁鐵產(chǎn)生的磁場相反,再根據(jù)右手螺旋定則,可

以知道此處的感應(yīng)電流方向從上往下看為順時針,所以C項正確,A、B、D錯誤。

12.(2020江蘇江陰一中期中)物理課上,老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示,她把一個

帶鐵芯的線圈L,開關(guān)S和電源用導線連接起來后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿

過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電

路,經(jīng)重復試驗,線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導致套環(huán)未動的

原因可能是()

A.線圈接在了直流電源上

B.電源電壓過高

C.所選線圈的匝數(shù)過多

D.所用套環(huán)的材料與老師的不同

隆麗金屬套環(huán)跳起是開關(guān)S閉合時,套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線圈上的電流相互作用而

引起的。無論實驗用交流電源還是直流電源,閉合開關(guān)S瞬間,都可以達到實驗目的。如果套

生芻當料材料做的,則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,也就不會受安培力作用而跳起,D正確。

答案D

13.某同學在“探究感應(yīng)電流的方向”的實驗中,設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、

高阻值的電阻R'、滑動變阻器R和開關(guān)S連接到電源上,線圈B的兩端接到另一個電流表乙

上,兩個電流表完全相同,零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后,當滑動變阻器R的滑片尸不動時,

甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。

1甲二霹

R'

(1)當滑片P較快地向左滑動時,電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是,電流表乙的指

針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān),電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是(選填

“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

(3)從上述實驗可以得出結(jié)論:_

解相由題圖可知,電流由哪一側(cè)接線柱流入電流表,電流表的指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)。

(1)當滑片P較快地向左滑動時,通電回路中的電流增大,電流表甲的指針向左偏,穿過線

圈8的磁通量增大且原磁場方向向下,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定

則得,電流表乙的指針向右偏。

(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān),左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過線圈3向

下的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針

向右偏。

(3)通過實驗可以初步得出結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時,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。

矗(1)向左偏向右偏(2)向右偏(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流時,

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

14.(2020江西南昌新建一中期中)如圖甲所示,長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長直

導線中的電流,■隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~時間內(nèi),直導線中電流向上,則在~7時

間內(nèi),請判斷線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向。

麗在0~時間內(nèi),直導線中電流向上,由題圖乙知,在時間內(nèi),直導線電流方向也向上,根據(jù)

安培定則知,導線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大,則磁場逐漸增強,根據(jù)楞次定

律,金屬線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則,金屬線框左邊受到的安培力方向

向右,右邊受到的安培力方向向左,離導線越近,磁場越強,則左邊受到的安培力大于右邊受到

的安培力,所以金屬線框所受安培力的合力方向向右。

置闌感應(yīng)電流沿逆時針方向,安培力的合力方向向右

第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律

課后篇鞏固提升

A級必備知識基礎(chǔ)練

1.(2020貴州錦屏中學期末)兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電

阻,將質(zhì)量為,〃的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導軌接觸良好,導軌所在平

面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示,除電阻R外其余電阻不計,現(xiàn)將金屬棒從彈簧

原長位置由靜止釋放,則()

A.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為

B.金屬棒向下運動時彈簧彈力和安培力一直在增大

C.金屬棒運動過程中所受安培力的方向始終與運動方向相反

D.金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

曖麗根據(jù)右手定則可知,金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為b—a,故A錯誤;導體棒

向下運動過程中速度先增大后減小,故產(chǎn)生的安培力先增大后減小,B錯誤;金屬棒向下運動

過程中,產(chǎn)生的安培力向上,向上運動過程中,產(chǎn)生的安培力向下,故C正確;金屬棒減少的重力

勢能轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能、彈性勢能以及金屬棒的動能,D錯誤。

ggc

2.(2020重慶一中期末)在水平桌面上,一個圓形金屬框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,

磁感應(yīng)強度隨時間t的變化關(guān)系如圖甲所示,0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,圓形金

屬框與兩根水平的平行金屬導軌相連接,導軌上放置一根導體棒,且與導軌接觸良好,導體棒

處于另一勻強磁場B2中,如圖乙所示,導體棒始終保持靜止,則其所受的摩擦力R隨時間變化

的圖像是下圖中的(設(shè)向右的方向為摩擦力的正方向)()

0!123;4|56tls葉\卜滔.

CD

廨樹根據(jù)題意可知,在0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且大小變大,則由楞次定律可得線

圈感應(yīng)電流的方向是逆時針,再由左手定則可得導體棒安培力方向水平向左,所以靜摩擦力的

方向是水平向右,即為正方向;在0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且大小變大,則由法拉第

電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的,即導體棒的電流大小是不變的;因為磁場

絲百變的,則安培力大小不變,所以靜摩擦力的大小也是不變的。故A正確,B、C、D錯誤。

麹A

3.(2020湖南長沙一中月考)如圖所示,相距為d的兩水平直線小和42分別是水平向里的勻強

磁場的上、下邊界,磁場的磁感應(yīng)強度為反正方形線框Hcd邊長為質(zhì)量為相。將線

框在磁場上方距Li的高度為h處由靜止開始釋放,當ab邊進入磁場時速度為外〃邊剛穿出

磁場時速度也為山。從他邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中()

d

A.線框一直都有感應(yīng)電流

B.線框一定有減速運動的過程

C.線框不可能有勻速運動的過程

D.線框產(chǎn)生的總熱量為mg{d+h+L)

隆祠線框完全在磁場中運動時,磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯誤;線框進入磁場的過程,

由于無法判斷安培力與重力的關(guān)系,所以線框可能做勻速運動、加速運動和減速運動,完全在

磁場中時,不受安培力,做勻加速運動,由于必邊進入磁場時速度和cd邊剛穿出磁場時速度都

是見則線框出磁場過程一定有減速運動,B正確,C錯誤;而邊進入磁場到cd邊剛穿出磁場的

生自動能變化量為零,故根據(jù)能量守恒定律得:Q=mg(d+L),D錯誤。故選B。

函B

4.(2020山東臨沂期末)如圖所示,光滑銅環(huán)水平固定泮徑為/,長為/、電阻為r的銅棒OA的

一端在銅環(huán)的圓心。處,另一端與銅環(huán)良好接觸,整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎

直向上的勻強磁場中。現(xiàn)使銅棒OA以角速度。逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動鼻端始終在銅環(huán)上,

定值電阻的阻值為3r,上方導線與。點連接,下方導線與銅環(huán)連接,其他電阻不計。下列說法

正確的是()

A.0點的電勢比A點的電勢高

B.回路中通過的電流為

C.該定值電阻兩端的電壓為(oBP

D.該定值電阻上的熱功率為

國麗由右手定則可知電流方向從。點指向A點,。4是電源,電流從低電勢流向高電勢,故。點

的電勢比A點的電勢低,故A錯誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=B/8/2。,由閉合電路歐姆定

律可知回路中通過的電流為/=,兩式聯(lián)立可得/=,故B錯誤;該定值電阻兩端的電壓為U=I-3r,

將前面求得電流值代入可得U=SBP,故C正確;由焦耳定律可知該定值電阻上的熱功率

p=/2.3r=,故D錯誤;故選C?

ggc

5.如圖甲所示,一線圈匝數(shù)為100匝,橫截面積為0.01n?,磁場與線圈軸線成30°角向右穿過

線圈。若在2s時間內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,則該段時間內(nèi)線圈兩端a和

〃之間的電勢差U融為()

A.-V

B.2V

C.V

D.從0均勻變化到2V

隆麗與線圈軸線成30°角向右穿過線圈的磁感應(yīng)強度均勻增加,故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢,

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:E=N=NScos30°,由圖可知=2Wb/s,a端比b端電勢低,代入數(shù)

據(jù)解得a&=-100x2xcos30°xO.OlV=-V,A正確,B、C、D錯誤。故選A。

量A

6.(2020廣東潮州期末改編)如圖所示,半徑為L的半圓弧軌道PQS固定,電阻忽略不計,0為圓

心。OM是可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好,OM金屬桿的電阻與

OP金屬桿電阻阻值相同??臻g存在如圖的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為瓦現(xiàn)使。M從

0。位置以恒定的角速度。逆時針轉(zhuǎn)到OS位置,則回路中電流方向沿。兩點

的電壓UM0=o

解析[根據(jù)轉(zhuǎn)動方向可由右手定則判斷電流方向為M到O,即回路中電流方向沿

M—O—P—Q—M;OM轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的電動勢大小為E=8Z%,因為和OP電阻相

旦”作為電源,電流由低電勢流向高電勢,故兩點的電壓為UMO=-E=-BL%。

僭案囚一Q_M-BL2to

B級關(guān)鍵能力提升練

7.(多選)(2020湖北部分重點中學考試)如圖甲,圓環(huán)〃和6均由相同的均勻?qū)Ь€制成,a環(huán)半徑

是b環(huán)的兩倍,兩環(huán)用不計電阻且彼此靠得較近的導線連接。若僅將〃環(huán)置于圖乙所示變化

的磁場中,則導線上M、N兩點的電勢差UMN=0.4V。下列說法正確的是()

A.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向里

B.圖乙中,變化磁場的方向垂直紙面向外

C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-0.4V

D.若僅將匕環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中,則M、N兩端的電勢差UMN=-02V

|解析卜環(huán)置于磁場中,導線M、N兩點的電勢差大于零,M點電勢高,感應(yīng)電流方向為逆時針,

原磁場的方向垂直紙面向里,故A正確,B錯誤。a環(huán)與6環(huán)的半徑之比為2:1,故周長之比為

2:1,根據(jù)電阻定律R=p,電阻之比為2:1;M、N兩點間電勢差大小為路端電壓,U=E。磁感應(yīng)

強度變化率恒定的變化磁場,故根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式E=S,得到兩次電動勢的大小之

比為4:1,故兩次的路段電壓之比為U\:5=2:K根據(jù)楞次定律可知,將人環(huán)置于磁場中,N

點的電勢高,故電勢差UMN=-0.2V,故C錯誤,D正確。

答案|AD

8.(多選)(2020黑龍江省實驗中學開學考試)如圖甲所示,左側(cè)接有定值電阻R=2Q的水平粗

糙導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=\T,導軌間距L=\m。一質(zhì)量m=2kg,

阻值r=2Q的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CO處沿導軌向右加速運動,金屬棒

的v-x圖像如圖乙所示,若金屬棒與導軌間動摩擦因數(shù)〃=0.25,則從起點發(fā)生x=lm位移的過

程中(g取10m/s2)(

A.金屬棒克服安培力做的功叼=0.5J

B.金屬棒克服摩擦力做的功W2=4}

C.整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。=5.25J

D.拉力做的功W=9.25J

臃畫由圖像得片2x,金屬棒所受的安培力分=,代入得:FA=0.5兌則知FA與x是線性關(guān)系。當

x=0時,安培力FAI=0;當x=lm時,安培力FA2=0.5N,則從起點發(fā)生x=lm位移的過程中,安培

力做功為WA=-X=-X=-X1J=-0.25J,即金屬棒克服安培力做的功為卬尸0.25J,故A錯誤。金屬

棒克服摩擦力做的功為牝=",咯c=0.25x2xl0xlJ=5J,故B錯誤;根據(jù)動能定理得

叩-"“際工+伍=/?,,其中v=2m/s,〃=0.25,相=2kg,代入解得拉力做的功為W=9.25J。整個系統(tǒng)

產(chǎn)生的總熱量為摩擦生熱和焦耳熱,則Q=W-mv2^9.25J-x2x22J=5.25J?故C、D正確,故選

CD。

僭案|CD

9.(2021安徽滁州檢測)如圖甲所示,單匝矩形金屬線框成〃處在垂直于線框平面的勻強磁場

中,線框面積S=0.3n?,線框連接一個阻值R=3Q的電阻,其余電阻不計,線框W邊位于磁場邊

界上。取垂直于線框平面向外為磁感應(yīng)強度B的正方向,磁感應(yīng)強度B隨時間r變化的圖像

如圖乙所示。下列判斷正確的是()

A.0~0.4s內(nèi)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向

B.0.4-0.8s內(nèi)線框有擴張的趨勢

C.0-0.8s內(nèi)線框中的電流為0.1A

D.0-0.4s內(nèi)ab邊所受安培力保持不變

|解析[由題圖乙所示圖像可知,0~0.4s內(nèi)磁感應(yīng)強度垂直于紙面向里,磁通量減小,由楞次定律

可知,感應(yīng)電流沿順時針方向,故A錯誤。由圖乙所示圖線可知,0.4~0.8s內(nèi)穿過線框的磁通量

增加,由楞次定律可知,線框有收縮的趨勢,故B錯誤。由圖示圖線可知,0~0.8s內(nèi)的感應(yīng)電動

勢為E=S=x0.3V=0.3V,線框中的電流為/=A=0.1A,故C正確。在0~0.4s內(nèi)感應(yīng)電流/保

持不變,由題圖乙所示圖線可知,磁感應(yīng)強度B大小不斷減小,由F=1LB可知,"邊所受安培力

不斷減小,故D錯誤。故選C。

gl]c

10.(2020安徽六安一中檢測)如圖所示,兩平行金屬導軌間距L=0.5m,導軌與水平面成

。=37°。導軌上端連接有E=6V、r=lQ的電源和滑動變阻器。長度也為L的金屬棒外垂

直導軌放置且與導軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量,“=0.2kg、電阻RO=lQ,整個裝置處在豎直向

上的勻強磁場中,金屬棒一直靜止在導軌上。當滑動變阻器的阻值R=1Q時金屬棒剛好與導

軌間無摩擦力。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求此時電路中的電流/;

(2)當滑動變阻器接入電路的電阻為4Q時,金屬棒受到的摩擦力大小。

庭麗(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律,當滑動變阻器的電阻為凡=1。時,電流/|=A=2A。

(2)金屬棒受重力mg、安培力尸和支持力FN如圖。

一:如8一

根據(jù)平衡條件可得"gsin6?=Ficos。,又Q=8/1/,聯(lián)立上式,解得磁感應(yīng)強度B==1.5T。當

滑動變阻器的電阻為&=4Q時,電流/2=A=1A,又F2=BR=L5X1x0.5N=0.75N,〃?gsin

6?=0.2xl0xsin37°=1.2N,因此機gsin2cos已故金屬棒受到沿導軌平面向上的摩擦力Fr,

根據(jù)平衡條件可得,mgsin0=F2cos,+Ff,聯(lián)立解得Ff=,〃gsin6-F2cosO=O.2xl0xsin370

N-0.75xcos37°N=0.6No

gg(l)2A(2)0.6N

11.(2020福建廈門六中測試)如圖所示,兩根平行粗糙金屬導軌固定于絕緣水平面上,導軌左側(cè)

間連有阻值為r的電阻,兩平行導軌間距為乙一根長度大于心、質(zhì)量為小、接入電路的電阻

也為r的導體棒垂直導軌放置并接觸良好,導體棒初始均處于靜止,導體棒與圖中虛線有一段

距離,虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場?,F(xiàn)給導體棒一個水平向右的恒

力,使其從靜止開始做勻加速直線運動,進入磁場前加速度大小為的,然后進入磁場,運動一段

時間后達到一個穩(wěn)定速度,平行軌道足夠長,導體棒與平行導軌間的動摩擦因數(shù)處處相等,忽

略平行軌道的電阻。

B

(1)求導體棒最后的穩(wěn)定速度大小;

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