高中物理课时跟踪检测三楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒教科版选修397.pdf
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1、 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测(三)楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒 1如图所示,是高二某同学演示楞次定律实验记录,不符合 实验事实的是 ( ) 解析: 选 D D 选项中, 由楞次定律知:当条形磁铁拔出时,感应电流形成的磁场与原 磁场方向相同, 因原磁场方向向上,故感应磁场方向也向上,再由安培定则知,D 项不符合。 2如图1 所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线 框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)。则 ( ) 图 1 A导线框进入磁场时,感应电流方向为abcda B导线框离开磁场时,感应电流方向为adcba C导线
2、框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右 D导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左 解析:选 D 线框进入磁场时,磁通量增大,因此感应电流形成磁场方向向里,由右手 定则可知感应电流方向为adcba,安培力方向水平向左,同理线框离开磁场时,电 流方向为abcda,安培力方向水平向左,故A、B、C 错误, D 正确。 3(2016浙江高考 )如图 2 所示,a,b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数 均为 10 匝,边长la3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均 匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( ) 图 2 A两线圈内产生顺时针方向的感应电流 Ba、b线圈中感
3、应电动势之比为9 1 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 Ca、b线圈中感应电流之比为34 Da、b线圈中电功率之比为31 解析:选 B 当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸 面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A 错误;由法拉第电磁 感应定律ES B t 及SaSb 91 知,Ea9Eb,选项 B 正确;由RL S知两线圈的电阻关 系为Ra3Rb,其感应电流之比为IaIb31,选项 C 错误;两线圈的电功率之比为Pa PbEaIaEbIb27 1,选项 D 错误。 4(多选 )如图 3 甲所示,单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连,线圈
4、内有一垂直纸 面向里的磁场,线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( ) 图 3 A 00.1 s内磁通量的变化量为0.15 Wb B电压表读数为0.5 V C电压表“”接线柱接A端 DB端比A端的电势高 解析:选 BC 00.1 s内磁通量的变化量为0.15 Wb0.10 Wb0.05 Wb,线圈内 的磁通量垂直向里增加,所以根据楞次定律可得感应电流方向为逆时针方向,即电流从A 流向B,所以电压表“”接线柱接A端,A端的电势比B端的高,根据法拉第电磁感应 定律E t 0.05 Wb 0.1 s 0.5 V,即电压表示数为0.5 V,故 B、C 正确。 5(多选 )如图 4 甲所示
5、,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框 所在平面垂直。 规定磁场的正方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图 乙所示。则下列i-t图像中可能正确的是( ) 图 4 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 解析:选 CD 由图可知, 0 1 s内,线圈中磁通量的变化率相同,故01 s 内电流的 方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针;同理可知,12 s内电路中的电流 为顺时针, 23 s内,电路中的电流为顺时针,34 s内,电路中的电流为逆时针,由E t BS t 可知,电路中电流大小恒定不变。故C、D 对。 6(多选 )如图 5 所示,不计电阻的光
6、滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、 P固定在框上,H、P的间距很小。质量为0.2 kg 的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板 之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形,其有效电阻为0.1 。此时在整个空 间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B (0.40.2t)T,图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则( ) 图 5 At1 s时,金属杆中感应电流方向从C到D Bt3 s时,金属杆中感应电流方向从D到C Ct1 s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1 N Dt3 s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N 解析:选 AC 根
7、据楞次定律可判断感应电流的方向总是从C到D,故 A 正确, B 错误; 由法拉第电磁感应定律可知:E t BS t BL2 t sin 30 0.212 1 2 V0.1 V,故感应电 流为I E R1 A,金属杆受到的安培力 FABIL,t1 s时,FA0.211 N0.2 N,方向如 图甲,此时金属杆受力分析如图甲,由平衡条件可知F1FAcos 60 0.1 N,F1为挡板P 对金属杆施加的力。t3 s 时,磁场反向,此时金属杆受力分析如图乙,此时挡板H对金属 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 杆施加的力向右,大小F3BILcos 60 0.211 1 2 N 0.1 N。故 C
8、正确, D 错误。 甲乙 7.如图 6 所示, 在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框 平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆 ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时,给ef一个向右的初速度,则( ) 图 6 Aef将减速向右运动,但不是匀减速 Bef将匀减速向右运动,最后停止 Cef将匀速向右运动 Def将往返运动 解析:选 A ef向右运动,切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,会受到向左的安 培力而做减速运动,直到停止, 但不是匀减速, 由FBIL B2L 2v R ma知,ef做的是加速度 减小的减速运动,故
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