2019-2020年高中物理 1.1磁生電的探索知能優(yōu)化訓(xùn)練 魯科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 1.1磁生電的探索知能優(yōu)化訓(xùn)練 魯科版選修3-2 1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展中做出了重要貢獻(xiàn),下列表述中正確的是( ) A.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B.菲涅耳發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C.卡文迪許測出萬有引力常量 D.牛頓總結(jié)了真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律 解析:選C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),故A錯.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B錯.萬有引力常量是由卡文迪許最先測出的,故C對.真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律即庫侖定律,是由物理學(xué)家?guī)靵隹偨Y(jié)出來的.故D錯. 2.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的是( ) A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.線框不閉合時,即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化,線框中也沒有感應(yīng)電流 D.只要閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動,電路中就一定有感應(yīng)電流 解析:選C.對閉合電路而言,必須有磁通量的變化時,閉合電路中才有感應(yīng)電流,光有磁通量,不變化,是不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的,故A錯;螺線管必須是閉合的,否則也沒有感應(yīng)電流,故B錯;線框不閉合,穿過線框的磁通量發(fā)生變化,線框中有感應(yīng)電動勢而沒有感應(yīng)電流,故C對;閉合電路中部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動,但是若穿過電路的磁通量不變,也沒有感應(yīng)電流,故D錯. 3.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動,導(dǎo)體內(nèi)一定產(chǎn)生感應(yīng)電流 B.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動,導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 C.閉合電路在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 解析:選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:(1)電路閉合;(2)磁通量發(fā)生變化.二者缺一不可,故選項D正確. 4. 如圖1-1-11所示,在豎直向下足夠大的勻強(qiáng)磁場中,有一閉合導(dǎo)體環(huán),環(huán)面與磁場垂直.當(dāng)導(dǎo)體環(huán)在磁場中完成下述運(yùn)動時,可能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖1-1-11 A.導(dǎo)體環(huán)保持水平在磁場中向上或向下運(yùn)動 B.導(dǎo)體環(huán)保持水平向左或向右加速平動 C.導(dǎo)體環(huán)以垂直環(huán)面、通過環(huán)心的軸轉(zhuǎn)動 D.導(dǎo)體環(huán)以一條直徑為軸,在磁場中轉(zhuǎn)動 解析:選D.只要導(dǎo)體環(huán)保持水平,無論它如何運(yùn)動,穿過環(huán)的磁通量都不變,都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,只有導(dǎo)體環(huán)繞通過直徑的軸在磁場中轉(zhuǎn)動時,穿過環(huán)的磁通量改變,才會產(chǎn)生感應(yīng)電流,D正確. 5.如圖1-1-12所示,有一根通電長直導(dǎo)線MN,通入向右的電流I,另有一閉合線圈P位于導(dǎo)線的正下方,現(xiàn)使線圈P做豎直向上運(yùn)動,問在線圈P到達(dá)MN上方的過程中,穿過P的磁通量是如何變化的?有無感應(yīng)電流產(chǎn)生? 圖1-1-12 解析:根據(jù)直線電流磁場的特點(diǎn),靠近電流處磁場強(qiáng),遠(yuǎn)離電流處磁場弱,把線圈P從MN下方運(yùn)動到上方過程中的幾個特殊位置如圖所示:第一階段:從開始到線圈剛與直導(dǎo)線相切,磁通量增加;第二階段:從線圈與直導(dǎo)線相切到線圈直徑與直導(dǎo)線重合,磁通量減少;第三階段:從線圈直徑與導(dǎo)線重合到線圈下面與直導(dǎo)線相切,磁通量增加;第四階段:遠(yuǎn)離直導(dǎo)線,磁通量減少.由于每一個階段都有磁通量的變化,所以每一個階段均有感應(yīng)電流產(chǎn)生. 答案:增加—減少—增加—減少 有感應(yīng)電流產(chǎn)生 一、單項選擇題 1.(xx年西安高二檢測)在以下科學(xué)家中發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( ) A.伽利略 B.奧斯特 C.赫茲 D.法拉第 解析:選 D.伽利略提出了斜面的理想實驗,奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),赫茲用實驗證實了電磁波的存在,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故A、B、C錯,D正確. 2.在如圖1-1-13所示的各圖中,閉合線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖1-1-13 答案:A 3.法拉第通過精心設(shè)計的一系列實驗,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中,所做的推論后來被實驗否定的是 ( ) A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷,那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流 B.既然磁鐵可在近旁運(yùn)動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動的線圈中感應(yīng)出電流 C.既然運(yùn)動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流,那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢 D.既然運(yùn)動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,那么運(yùn)動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流 解析:選A.靜止的線圈放于通有穩(wěn)恒電流的靜止導(dǎo)線附近.線圈中的磁通量不變,故不會感應(yīng)出電流,A錯誤;通有穩(wěn)恒電流的導(dǎo)線只要與閉合線圈有相對運(yùn)動,使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就會感應(yīng)出電流,B、D正確;運(yùn)動的導(dǎo)體在磁鐵附近做切割磁感線運(yùn)動時,會產(chǎn)生電動勢,C正確. 4. 如圖1-1-14所示,閉合環(huán)形金屬輕彈簧,套在條形磁鐵中心位置.若將彈簧沿半徑向外拉,使其面積增大,則穿過彈簧所包圍面積的磁通量及彈簧中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是( ) 圖1-1-14 A.增大,有感應(yīng)電流 B.減小,有感應(yīng)電流 C.不變,無感應(yīng)電流 D.無法確定變化情況及是否產(chǎn)生感應(yīng)電流 解析:選B.本題屬于合磁通量問題,注意彈簧圈所在處存在兩個方向的磁場,即磁鐵內(nèi)部的磁場和外部的磁場,它們各自產(chǎn)生正負(fù)不同的磁通量,總的磁通量等于兩者絕對值之差,當(dāng)拉大彈簧面積時,內(nèi)部磁場的磁通量不變,而外部磁場的磁通量卻增大(穿過彈簧圈的外部磁感線增多),故Φ=|Φ內(nèi)|-|Φ外|應(yīng)減?。┻^彈簧的磁通量變化,所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B項正確. 5.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗,將電流計、螺線管A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖1-1-15所示的實驗電路,當(dāng)閉合、斷開開關(guān)時,電流計的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其原因是( ) 圖1-1-15 A.開關(guān)位置接錯 B.電流計的正、負(fù)極接反 C.螺線管B的接頭3、4接反 D.蓄電池的正、負(fù)極接反 解析:選A.題圖所示的開關(guān)不能控制含有電源的電路中電流的通斷.而本實驗的內(nèi)容之一就是研究在開關(guān)通斷瞬間電流的有無導(dǎo)致磁場變化,進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,圖中開關(guān)的接法達(dá)不到目的. 6.如圖1-1-16所示是用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合,下列組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時,閉合電路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(圖①②③中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi),O點(diǎn)為線圈的圓心,圖④中直導(dǎo)線與圓形線圈平面垂直,并與中心軸重合)( ) 圖1-1-16 A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 解析:選B.通電直導(dǎo)線周圍空間的磁場是非勻強(qiáng)磁場,磁感線是在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)以導(dǎo)線為中心的同心圓,離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,所以①和④中磁通量一直為零,無感應(yīng)電流.②中既有向里的磁通量,也有向外的磁通量,但直導(dǎo)線中有電流時,總磁通量不為零,所以切斷直導(dǎo)線中電流時,磁通量變?yōu)榱?,有感?yīng)電流產(chǎn)生.③中線圈有向外的磁通量,切斷直導(dǎo)線中電流時,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B正確. 7.(xx年濟(jì)南高二檢測)如圖1-1-17所示,導(dǎo)線ab和cd互相平行,則下列四種情況下,cd中無電流的是( ) 圖1-1-17 A.開關(guān)S閉合或斷開的瞬間 B.開關(guān)S是閉合的,但滑片向左移動 C.開關(guān)S是閉合的,但滑片向右移動 D.開關(guān)S始終閉合,滑片不動 解析:選D.如果導(dǎo)線cd中無電流產(chǎn)生,則說明穿過上面的閉合回路的磁通量沒有發(fā)生變化,也就說明通過導(dǎo)線ab段的電流沒有發(fā)生變化.顯然,在開關(guān)S閉合或斷開的瞬間,開關(guān)S閉合、滑片向左移動的過程,開關(guān)S閉合、滑片向右移動的過程,通過導(dǎo)線ab段的電流都發(fā)生變化,都能使cd導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 8. (xx年福安高二檢測)在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個位于磁鐵正上方的圓形線圈(如圖1-1-18所示),下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖1-1-18 A.將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移 B.將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移 C.將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動 D.將磁鐵的N極向紙外轉(zhuǎn),S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn) 解析:選D.將磁鐵向上平移、向右平移或繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動,線圈始終與磁感線平行,磁通量始終為零,沒有變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以A、B、C均不正確.將磁鐵的N極向紙外轉(zhuǎn),S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn),磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以D項正確. 9.如圖1-1-19所示,在勻強(qiáng)磁場中,MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而ab、cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運(yùn)動時,下列說法正確的是( ) 圖1-1-19 A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù) B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù) C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù) D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù) 解析:選C.此題考查對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和對電壓表、電流表示數(shù)的理解.兩棒以相同速度向右運(yùn)動時,因穿過面abcd的磁通量不變,回路中沒有感應(yīng)電流,電流表和電壓均不會有讀數(shù). 10. 如圖1-1-20所示,豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流I,有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列過程中線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖1-1-20 A.導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大[ B.線框向右平動 C.線框向下平動 D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動 解析:選C.是否產(chǎn)生感應(yīng)電流,關(guān)鍵是分析穿過閉合線框的磁通量是否變化,而分析磁通量是否有變化,關(guān)鍵就是分清磁感線的分布,即分清磁感線的疏密變化和磁感線方向的變化.對A選項,因I增大而引起導(dǎo)線周圍的磁場增強(qiáng),使線框的磁通量增大,故A產(chǎn)生感應(yīng)電流; 對B選項,因離開直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn),磁感線分布越疏(如圖),因此線框向右平動時,穿過線框的磁通量變小,故B產(chǎn)生感應(yīng)電流; 對C選項,由圖可知線框向下平動時穿過線框的磁通量不變,故C不產(chǎn)生感應(yīng)電流; 對D選項,可用一些特殊位置來分析,當(dāng)線框在題圖所示位置,穿過線框的磁通量最大,當(dāng)線框轉(zhuǎn)過90,穿過線框的磁通量為零,因此可以判定線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時磁通量一定變化,故D產(chǎn)生感應(yīng)電流. 二、非選擇題 11.(xx年銀川高二檢測)如圖1-1-21所示用原副線圈研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,若要求原線圈(Ⅰ)通電時,則使副線圈(Ⅱ)中產(chǎn)生感應(yīng)電流可采用的方法是 圖1-1-21 (1)________________________________________________________________________. (2)________________________________________________________________________ 解析:根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:一是電路閉合,二是磁通量發(fā)生變化,現(xiàn)已具備了第一個條件,所以開關(guān)突然閉合或斷開及開關(guān)閉合后滑動滑片,原線圈中電流及磁場都會發(fā)生變化. 答案:(1)S閉合或斷開時 (2)S閉合后P向右或向左滑動中 12.如圖1-1-22所示,有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,B=0.8 T,磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C,圓心均在O處,A線圈的半徑為1 cm,10 匝;B線圈的半徑為2 cm,1 匝;C線圈的半徑為0.5 cm,1 匝.問: 圖1-1-22 (1)在B減為0.4 T的過程中,A和B中磁通量改變多少? (2)在磁場轉(zhuǎn)過30角的過程中,C中磁通量改變多少? 解析:(1)因為磁感線穿過A、B線圈的有效面積相同,所以B與A線圈磁通量始終一樣,故它們的改變量也一樣. ΔΦ=(B2-B1)πr2=-1.25610-4 Wb, 所以A和B中磁通量都減少1.25610-4 Wb. (2)對C線圈,Φ1=Bπr′2;當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過30時,Φ2=Bπr′2cos 30.故Φ2-Φ1=Bπr′2(cos 30-1)≈-8.410-6Wb. 所以C中磁通量減少8.410-6 Wb. 答案:(1)均減少1.25610-4 Wb (2)減少8.410-6 Wb- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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