【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业9《楞次定律》

【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B．MN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mgB．FN始终大于mgC．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θ，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。①在图中用实线代替导线把它们连成试验电路。②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转Ⅰ________________________________________Ⅱ________________________________________③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=2R1，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=0．40T，L=0．50m，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°=0．60，cos37°=0．80。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=1.0Ω，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“10Ω、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A．3.解：由图乙所示可知，在0﹣1s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1﹣2s内，感应电流为零，则磁感应强度不变，在2﹣4s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，0﹣1s内感应电流感应电流沿顺时针方向（从上向下看），在1﹣2s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2﹣4s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1﹣2s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，0﹣1s内感应电流感应电流逆时针方向（从上向下看），在1﹣2s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2﹣4s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：A．4.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：A．5.CD楞次定律．解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI•2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，AC、由牛顿其次定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=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=πrBIt2cosθ（﹣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：CD．6.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：AD．7.①(连错一条线则得0分)

②Ⅰ.将开关闭合(或者断开)；Ⅱ.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）R1=2.0Ω

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v0=30m/s，得到：

解得：R1=2.0Ω

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