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(cè)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(cè)試一、單選題1.一磁鐵自上向下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)一閉合導(dǎo)電回路，如圖所示當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)到a處和b處時(shí)，回路中感應(yīng)電流的方向分別是( )A.順時(shí)針，逆時(shí)針B.逆時(shí)針，順時(shí)針C.順時(shí)針，順時(shí)針D.逆時(shí)針，逆時(shí)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(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光（ ）A.在電路（a）中，斷開(kāi)S，A將立即變暗B.在電路（a）中，斷開(kāi)S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C.在電路（b）中，斷開(kāi)S，A將漸漸變暗D.在電路（b）中，斷開(kāi)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(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是( ) A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向相反B.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较駽.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较駾.將圓環(huán)拉出磁場(chǎng)過(guò)程中，環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng)，t=0時(shí)刻，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框從圖示位置沿x軸勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，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(qiáng)磁場(chǎng)，下列情況中可能的是（ ）A.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)B.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)C.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)D.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)6.楞次定律中“阻礙”的含義是指（） A.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反B.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)只是阻礙引起感應(yīng)電流的增強(qiáng)C.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)只是阻礙引起感應(yīng)電流的減弱D.當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其相反；當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)減弱時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其相同7.如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開(kāi)關(guān)對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法中正確的是( )A.剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1燈不亮B.剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不相等C.閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1熄滅，D2亮度始終不變D.閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開(kāi)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(zhǎng)為l1 ， bc邊長(zhǎng)為l2 ， 線框質(zhì)量為m、電阻為R，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于斜面向上，ef為磁場(chǎng)的邊界，且efMN線框在恒力F作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是（ ）A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度為 B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為 C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有abcd方向的感應(yīng)電流D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為（Fmgsin）l19.如圖所示， 、 是完全相同的的兩個(gè)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(kāi)關(guān) ，電路穩(wěn)定時(shí)， 燈恰能正常發(fā)光。則（ ）A.開(kāi)關(guān) 閉合時(shí)， 、 兩燈同時(shí)亮B.開(kāi)關(guān) 閉合，電路穩(wěn)定時(shí)， 燈熄滅C.開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)時(shí)，兩燈都會(huì)閃亮一下再她滅D.開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)時(shí)， 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(dòng)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(shuō)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(dòng)階段，鎮(zhèn)流器能提供一個(gè)瞬時(shí)高壓，使燈管開(kāi)始工作C.日光燈正常發(fā)光時(shí)，起動(dòng)器的兩個(gè)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(gè)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(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和其磁通量的變化率為多少？五、實(shí)驗(yàn)探究題13.下圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材及示意圖。（1）在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)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(kāi)關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過(guò)程中，靈敏電流計(jì)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(dāng)用一條形磁鐵由上向下插向圓環(huán)時(shí)，試問(wèn)：（1）圓環(huán)對(duì)桌面的壓力怎樣變化？ （2）圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)還是擴(kuò)張的趨勢(shì)？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】B 【解析】【解答】當(dāng)磁鐵接近線圈時(shí)，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(chǎng)方向向上，由安培定則知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)；當(dāng)磁鐵從線圈中穿出時(shí)，原磁場(chǎng)方向不變?nèi)韵蛳?，但穿過(guò)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(chǎng)方向向下，由安培定則知感應(yīng)電流為順時(shí)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(chǎng)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(kāi)S，L、A串聯(lián)，由于線圈阻礙電流變小，L相當(dāng)于電源，導(dǎo)致A將逐漸變暗，流過(guò)A的電流方向不會(huì)發(fā)生變化故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)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(guò)燈泡的電流比線圈的電流小，斷開(kāi)S時(shí)，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(cuò)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(shí)，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(shí)，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(chǎng)，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(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)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(shí)針?lè)较驁A環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但環(huán)中磁通量不變，只有圓環(huán)離開(kāi)磁場(chǎng)，環(huán)的一部分在磁場(chǎng)中，另一部分在磁場(chǎng)外時(shí)，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(guò)程：磁通量增大，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為正值I= ，L=x則 ， 位移在L2L過(guò)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(shí)針?lè)较颍瑸檎?，后為逆時(shí)針?lè)较?，為?fù)值 位移在2L3L過(guò)程：磁通量減小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，為?fù)值I= 故選A【分析】將整個(gè)過(guò)程分成三個(gè)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(dòng)勢(shì)公式E=Blv，l是有效切割長(zhǎng)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(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向左，將向左運(yùn)動(dòng)故A錯(cuò)誤B、若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向右，將向右運(yùn)動(dòng)故B正確C、若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向右，將向右運(yùn)動(dòng)故C正確D、若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍鶕?jù)左手定則，桿子所受的安培力方向向左，將向左運(yùn)動(dòng)故D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)方向6.【答案】D 【解析】【分析】楞次定律中“阻礙”的含義相當(dāng)電路中磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙它的增加，感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙它的減少，感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”A.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁通量的變化方向相反，A錯(cuò)；B.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)既阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的增強(qiáng)，也阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的減弱，B錯(cuò)；C.感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)既阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的增強(qiáng)，也阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的減弱，C錯(cuò)；D.當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其相反；當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)減弱時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其相同正確。D正確；故答案選D?！军c(diǎn)評(píng)】 掌握楞次定律的內(nèi)容，知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈L中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，相當(dāng)于斷路，故此時(shí)通過(guò)D1、D2的電流大小相等，兩燈都亮，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，因L電阻可忽略不計(jì)，故D1燈被短路，不亮；再將S斷開(kāi)瞬間，D2立即熄滅，由于L中自感電動(dòng)勢(shì)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(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D【分析】本題考查線圈在電路中對(duì)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(shí)，產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同，阻礙減小，當(dāng)與燈泡構(gòu)成電路回路時(shí)，燈泡亮度逐漸變暗，若流過(guò)燈的電流比原來(lái)的大，則會(huì)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(jìn)入磁場(chǎng)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由F安+mgsin=F，而F安= ，解得：v= 故B正確C、線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，穿過(guò)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?yàn)閍bcd故C正確D、由于線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能關(guān)系可知：產(chǎn)生的熱量為：Q=（Fmgsin）l2 故D錯(cuò)誤故選：ABC【分析】根據(jù)牛頓第二定律求解線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度由線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，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(kāi)關(guān)s閉合瞬間，A和B同時(shí)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(shí)正常發(fā)光，那么說(shuō)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(huì)等于其額定電流的1/2，也就是說(shuō)其亮度較B燈暗，不一定熄滅，故B錯(cuò)誤；CD. 斷開(kāi)開(kāi)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(huì)維持不變，其數(shù)值就是S斷開(kāi)前L支路中的電流，即等于額定電流的一半，不會(huì)閃亮一下，燈絲也不可能被燒斷。而B(niǎo)燈立即熄滅，故C錯(cuò)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(dāng)電路中電流發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)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(dāng)開(kāi)關(guān)閉合瞬間，由于電感的阻礙作用，電流直接通過(guò)A、B兩燈，所以亮燈同時(shí)亮，穩(wěn)定后，A燈會(huì)稍暗一點(diǎn)；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，由于電感線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用，會(huì)使L和A組成的回路中的電流會(huì)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(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，在正常工作時(shí)起降壓限流作用，故A錯(cuò)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(wú)法進(jìn)行，不工作），U型片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，故C正確；D、燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來(lái)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(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)在加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(jiàn)光故D錯(cuò)誤故選BC【分析】當(dāng)開(kāi)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(guò)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(dòng)復(fù)位，兩極斷開(kāi)在兩極斷開(kāi)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(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加后作用于管兩端燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來(lái)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(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)在加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(jiàn)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?fàn)顟B(tài)，所以上極板帶負(fù)電，線圈的上端是電源的負(fù)極由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律，磁場(chǎng)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(shì)差由閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)電路的知識(shí)可知：U= 則 = 答：線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)力與重力平衡，線圈的上端是電源的負(fù)極由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律，磁場(chǎng)應(yīng)是均勻增加的五、實(shí)驗(yàn)探究題13.【答案】（1）電路圖如圖所示：（2）將開(kāi)關(guān)閉合（或者斷開(kāi)）；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