新课标2021年高二物理暑假作业9《楞次定律》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业9楞次定律学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（本题共6道小题）1.如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形线圈abcd与MN处在同一水平面内，ab边与MN平行，则下列的推断中错误的是A线框向左平移时，线框中有感应电流BMN中电流变化时，线框中没有感应电流C线框竖直向上平移时，线框中没有感应电流D线框以MN为轴转动时，线框中没有感应电流2.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极四周，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动状况是（）A线圈向左运动B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动3.空间存在着沿竖直方向的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图中线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流，图丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是（） A B C D 4.如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上，当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力f的状况，以下推断正确的是 （） A FN先大于mg，后小于mg B FN始终大于mg C f先向左，后向右 D 线圈中的电流方向始终不变5.如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H已知重力加速度为g，磁场的范围足够大在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A 在时间t内安培力对圆环做功为mgHB 圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C 圆环运动的最大速度为gtD 圆环先有收缩后有扩张的趋势6.今将同一根条形磁铁缓慢地或快速地全部插入一闭合线圈中，试比较在上述两过程中，相同的物理量是（） A 磁通量的变化量 B 外力所做的功 C 感应电动势的平均值 D 通过线圈导线横截面的电量二、试验题（本题共2道小题）7.下图是做探究电磁感应的产生条件试验的器材及示意图。在图中用实线代替导线把它们连成试验电路。由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转_假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_偏转。（“左”、“右” ）8.在探究磁场产生电流的条件时，做了下面试验（下右图）：由线圈，电流表构成的闭合回路。条形磁铁供应磁场。请填写观看到现象:（8分）由这个试验可以得出磁场产生电流的条件是： 。三、计算题（本题共3道小题）9.如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。 （1）推断金属棒ab中电流的方向；（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1； （3）当B=040T，L=050m，37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g= 10m/s2，sin37= 060，cos37= 080。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。 10.（08年南京市质检）（10分）如图（a），面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0，线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面。图（a）中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10、1A”，试回答下列问题：（1）设磁场垂直纸面对外为正方向，试推断通过电流表的电流方向。 （2）为了保证电路的平安，求电路中允许通过的最大电流。（3）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的平安，图（b）中的t0最小值是多少？11.如图所示，用铝板制成的“”型板框，将一质量为m的带电小球用绝缘细杆悬挂在框中。杆与竖直线成30夹角。现使整体在匀强磁场B中沿垂直于磁场方向以加速度a向左做匀加速直线运动。求框加速过程中杆对小球的拉力。（设框中的磁场强度B始终保持不变，球在框的中心）试卷答案1.B2.解：依据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，依据异性相吸，知线圈向左运动故A正确，B、C、D错误故选A3.解：由图乙所示可知，在01s内，电流是正的，即从上向下看，沿顺时针方向，电流大小是定值，则磁感应强度均匀变化，在12s内，感应电流为零，则磁感应强度不变，在24s内，感应电流是负的，即沿逆时针方向，电流大小不变，则磁感应强度随时间均匀变化；A、依据图示图象，由楞次定律可知，01s内感应电流感应电流沿顺时针方向（从上向下看），在12s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在24s内，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，符合题意，故A正确；B错误；C、由图示图示可知，在12s内，磁感应强度是变化的，穿过线圈的磁通量是变化的，线圈中有感应电流，不符合题意，故C错误；D、依据图示图象，由楞次定律可知，01s内感应电流感应电流逆时针方向（从上向下看），在12s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在24s内，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，不符合题意，故D错误；故选：A4.解：A、B、当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，依据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面的压力增大，即N大于mg线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面对左的静摩擦力故A正确，B错误C、当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，依据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即N小于mg线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面对左的静摩擦力故C错误，D、当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向；当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向下看是顺时针方向，故D错误故选：A5.CD 楞次定律解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI2r，则在竖直方向的分力为2rBIcos，AC、由牛顿其次定律，可得：BI2rcosmg=ma，则圆环向上的加速度为a=g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=gt，故C项正确；在时间t内，上升的高度h=，则安培力对圆环做功为W=Fh=rBIt2cos（g），故A错误；B、电流撤去后，由于惯性，圆环连续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力重量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力重量背离圆心，则有扩张的趋势，故D正确故选：CD6.解：A、当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，磁通量增加慢条形磁铁其次次快速插入线圈时，磁通量增加快，但磁通量变化量相同故A正确；B、依据法拉第电磁感应定律=其次次线圈中产生的感应电动势大，感应电流：I= 也大，外力做的功转化为内能：W=Q=I2Rt=t=t= 所以外力做的功与所用的时间成反比，即速度越快，外力做的功越多故B错误；C、依据法拉第电磁感应定律=其次次线圈中产生的感应电动势大，故C错误；D、依据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，故D正确；故选：AD7.(连错一条线则得0分) .将开关闭合(或者断开)；.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B右8.9.（1）ab中的电流方向为b到a（2） （3）R 1 =2.0 m=0.1kg（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热解得： （3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势 由闭合电路的欧姆定律： 从b端向a端看，金属棒受力如图：金属棒达到最大速度时满足由以上三式得： 由图像可知：斜率为 ，纵截距为v 0 =30m/s，得到： 解得：R 1 =2.0 m=0.1kg点评：本题考察了常见的电磁感应类的问题，通过受力分析弄清物体运动过程，并结合能量守恒定律求出电阻发热等问题。10.解析：（1）向右 （2）传感器正常工作时的电阻 工作电流 由于滑动变阻器工作电流是1A，所以电路允许通过的最大电流为I=0.3A （3）滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为R外=20，故电源电动势的最大值E=I（R外+r）=6.3V 由法拉第电磁感应定律 解得t0=40s11.解：设竖直板的长度为L，小球带电量为q F杆的方向与水平方向成角