【创新设计】高中物理 2.2 感应电动势与电磁感应定律对点练习 鲁科版选修32.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 2.2 感应电动势与电磁感应定律对点练习 鲁科版选修3-2“增反减同”法1.图2261931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验他设想，如果一个只有n极的磁单极子从上向下穿过如图226所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现()a先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流b先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流c始终有顺时针方向持续流动的感应电流d始终有逆时针方向持续流动的感应电流答案d解析在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流故选项d正确“来拒去留”法2.图227如图227所示，螺线管cd的导线绕法不明，当磁铁ab插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是()ac端一定是n极bd端一定是n极cc端的极性一定与磁场b端的极性相同d因螺线管的绕法不明，故无法判断极性答案c解析由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的c端一定与磁铁的b端极性相同，与螺线管的绕法无关，但因为磁铁ab的n、s极性不明，所以螺线管cd两端的极性也不能确定，所以a、b、d错，c对“增缩减扩”法图2283如图228所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积s和橡皮绳的长度l将()as增大，l变长bs减小，l变短cs增大，l变短ds减小，l变长答案d解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故d正确“增离减靠”法4如图229所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头m向右运动，则可能是()图229a开关s闭合瞬间b开关s由闭合到断开的瞬间c开关s已经是闭合的，滑动变阻器滑片p向左迅速滑动d开关s已经是闭合的，滑动变阻器滑片p向右迅速滑动答案ac解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头m向右运动，故a项正确；当开关s已经是闭合的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头m向右运动，故c项正确“一定律三定则”的综合应用5.图2210如图2210所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq、mn，当pq在外力的作用下运动时，mn在磁场力的作用下向右运动，则pq所做的运动可能是()a向右加速运动b向左加速运动c向右减速运动d向左减速运动答案bc解析当pq向右运动时，用右手定则可判定pq中感应电流的方向是由qp，由安培定则可知穿过l1的磁场方向是自下而上的；若pq向右加速运动，则穿过l1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过mn的感应电流是从nm的，用左手定则可判定mn受到向左的安培力，将向左运动，可见选项a不正确；若pq向右减速运动，流过mn的感应电流方向、mn所受的安培力的方向均将反向，mn向右运动，所以选项c是正确的；同理可判断选项b是正确的，选项d是错误的(时间：60分钟)题组一“增反减同”法1.图2211 如图2211所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()a始终有感应电流自a向b流过电流表gb始终有感应电流自b向a流过电流表gc先有agb方向的感应电流，后有bga方向的感应电流d将不会产生感应电流答案c解析当条形磁铁进入螺线管时，闭合线圈中的磁通量增加，当穿出时，磁通量减少，由楞次定律可知c正确2长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图2212甲所示长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，it图象如图乙所示规定沿长直导线方向上的电流为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是()图2212a由顺时针方向变为逆时针方向b由逆时针方向变为顺时针方向c由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向d由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向答案d解析将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下：看上表的最后一列，可知选项d正确题组二“来拒去留”法3.图2213如图2213所示，老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是()a磁铁插向左环，横杆发生转动b磁铁插向右环，横杆发生转动c无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动d无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动答案b解析左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动4.图2214如图2214所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为t1和t2，重力加速度大小为g，则()at1mg，t2mgbt1mg，t2mg，t2mgdt1mg答案a解析当圆环经过磁铁上端时，磁通量增大，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有t1mg；当圆环经过磁铁下端时，磁通量减小，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有t2mg，所以只有a正确5如图2215所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态当条形磁铁的n极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是()图2215a同时向左运动，两环间距变大b同时向左运动，两环间距变小c同时向右运动，两环间距变大d同时向右运动，两环间距变小答案b6.图2216如图2216所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线ab正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力fn及在水平方向运动趋势的正确判断是()afn先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向左bfn先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向左cfn先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向右dfn先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向右答案d解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同时运动趋势向右故选d.题组三“增缩减扩”法7.图2217如图2217所示，在水平面上有一固定的u形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则()a若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动b若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动c若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动d若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动答案bd解析不论磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量变大，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项b、d正确图22188如图2218所示，螺线管b置于闭合金属圆环a的轴线上，当b中通过的电流增大时()a环a有缩小的趋势b环a有扩张的趋势c螺线管b有缩短的趋势d螺线管b有伸长的趋势答案bc解析螺线管中的电流增大，穿过a环的磁通量增大，由楞次定律知感应电流的磁场阻碍磁通量的增大，只能增大a环的面积，因为面积越大，磁通量越小，故a环有扩张的趋势，b正确，a错误；因为同向电流相互吸引，当b中电流增大则相邻线圈间引力增大，所以b有缩短的趋势9.图2219如图2219所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g答案ad解析根据楞次定律，感应电流的效果是总要阻碍产生感应电流的原因，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，p、q可通过缩小面积的方式进行阻碍，故可得a正确；由“来拒去留”得回路电流受到向下的力的作用，由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力，所以磁铁的加速度小于 g，选a、d.题组四“增离减靠”法10如图2220甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图2220乙中的哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环对桌面的压力增大？()图2220答案b解析由“导体圆环对桌面的压力增大”分析可知螺线管对圆环有斥力作用故螺线管中的电流应该增加(等效磁铁的磁性增强，则要求磁通量的变化率逐渐增加)，结合bt图象分析，b对11.图2221如图2221所示，a为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在a的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环b，使b的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘a的轴线oo重合现使胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，则()a金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大b金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小c金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小d金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案b解析胶木盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过b线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小故b正确，a、c、d错误12.图2222如图2222所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键s接通一瞬间，两铜环的运动情况是()a同时向两侧推开b同时向螺线管靠拢c一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断d同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断答案a解析当电键s接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动，故a正确题组五“一定律三定则”的综合应用13如图2223甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图2223乙所示，在0时间内，直导线中电流方向向上，则在t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是()图2223a逆时针，向右b逆时针，向左c顺时针，向右 d顺时针，向左答案c解析在t时间内，直导线中的电流方向向下且增大，穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力由左手定则可知向右，故c正确14如图2224甲所示，等离子气流从左方连续以速度v0射入m和n两板间的匀强磁场中，ab直导线与m、n相连接，线圈a与直导线cd连接，线圈a内有如图乙所示变化的磁场，且规定向左为磁场b的正方向，则下列叙述正确的是()图2224a01 s内ab、cd导线互相排斥b1 s2 s内ab、cd导线互相吸引c2 s3 s