人教版选修11 电磁感应现象 第1课时 作业.docx

1.1电磁感应现象1.(多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，oo是它的对称轴，通电直导线ab与oo平行。若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是()a.ab中电流i逐渐增大b.ab中电流i先增大后减小c.以ab为轴，线圈绕ab顺时针转90d.线圈绕oo轴逆时针转动90(俯视)答案：abd。解析：只要ab中电流发生变化，可以是大小改变，也可以是方向变，也可以是大小和方向同时变，都可以使线圈的磁通量发生变化，而产生感应电流，a和b都正确；以ab为轴，线圈绕ab顺时针转90的过程中，磁感应强度的大小和线圈的有效面积都没变，磁通量不变，不能产生感应电流，c错误；以oo为轴逆时针转90的过程中，线圈的有效面积发生了变化，磁通量变化，能产生感应电流，d正确。2如图所示，一个u形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为b的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()a.ab向右运动，同时角减小b.使磁感应强度b减小，同时角也减小c.ab向左运动，同时增大磁感应强度bd.ab向右运动，同时增大磁感应强度b和夹角(090)答案a解析设此时回路的面积为s，由题意得磁通量bscos，对选项a，s增大，减小，cos增大，则增大，故选项a正确；对选项b，减小，cos增大，又b减小，故可能不变，选项b错误；对选项c，s减小，b增大，可能不变，故选项c错误；对选项d，s增大，b增大，增大，cos减小，可能不变，故选项d错误。3.如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于o点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，在圆环从a摆向b的过程中()a.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针b.感应电流方向一直是逆时针c.感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针d.感应电流方向一直是顺时针答案：a解析：在竖直虚线左侧，圆环向右摆时磁通量增加，由楞次定律可判断，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时，环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大，因此感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时，环中磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，可知感应电流为逆时针方向，因此只有a项正确。4.(多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率铜铝。则合上开关s的瞬间()a从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流b.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力c.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射d.电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射答案bcd解析闭合开关s的瞬间，金属环中向右的磁场磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，a错误；由于电阻率铜铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，b正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关s的瞬间，穿过圆环的磁通量增加，圆环要阻碍磁通量的增加，环将向右弹射，c正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，d正确。5.(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq、mn，mn的左边有一闭合电路，当pq在外力的作用下运动时，mn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。6.(多选)如图所示，在匀强磁场中放有一与线圈d相连接的平行导轨，要使放在线圈d中的线圈a(a、d两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒mn的运动情况可能是()a匀速向右 b加速向左c加速向右 d减速向左答案bc解析假设mn向右运动，由右手定则可知mn中的电流方向nm，在d中产生磁场，由安培定则可知磁场方向垂直纸面向外，如果mn加速向右运动，则mn中电流增大，a增大，由楞次定律可知，a有收缩的趋势；如果mn匀速向右运动，则mn中的电流不变，a不变，由楞次定律可知，a没有收缩的趋势，故c正确，a错误。假设mn向左运动可知，mn中的电流方向mn，由安培定则可知，d中磁场方向垂直纸面向里，若mn加速向左运动，则mn中电流增大，a有收缩的趋势；若mn减速向左运动，则mn中电流减小，a有扩张的趋势，b正确，d错误。7(多选)如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()a向右匀速运动 b向右加速运动c向左加速运动 d向左减速运动答案bd解析cd杆向右移动，说明受向右的安培力，由左手定则可知cd杆中的电流cd，由安培定则可知l2中感应电流产生的磁场方向竖直向上，如果与原磁场方向相同，则减小，l1中的电流减小，ab杆减速，l1中磁场方向竖直向下，由安培定则可知ab杆中电流ba，由右手定则可知ab杆向左切割磁感线，即ab杆向左减速运动。如果与原磁场方向相反，则ab杆向右加速，所以应选b、d。8.如图(甲)所示，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度b随时间t的变化关系图象如图(乙)所示，则线圈的ab边所受安培力f随时间t变化的图象是(规定向右为安培力f的正方向)()答案a解析在01 s内由(乙)图可知磁场均匀减小，所以产生恒定电动势，恒定电流，但f安bil，b均匀减小，所以f安也均匀减小，因此d选项是错误的；因为01 s内磁场减小，线圈的磁通量减小，线圈abcd有扩张的趋势，所以ab受向左的安培力，向左为负，所以b选项是错误的；12 s内磁场均匀增加，磁通量增加，线圈有收缩的趋势，ab受向右安培力，向右为正，所以c选项错误，a选项正确。9如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a沿()a顺时针加速旋转b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转d逆时针减速旋转答案b解析根据楞次定律的推论“增反减同”，b环中产生顺时针方向的感应电流，说明a中原电流可能顺时针减少，也可能逆时针增加，但b环有收缩的趋势，说明a环中的电流应与b环中的电流同向，同向电流相互吸引，才能使b环收缩，故a环中的电流只是顺时针减少，因此带正电的a环只能沿顺时针减速旋转，b正确。10. (多选)如图所示，“u”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中。若因磁场的变化使杆ab向右运动，则磁感应强度()a方向向下并减小 b方向向下并增大c方向向上并增大 d方向向上并减小答案ad解析由于ab杆向右运动，由逆向思维法可知，闭合回路的磁通量一定是变小，即为了阻碍磁通量变小，ab杆只能向右运动，所以只要磁感应强度变小就可以，磁场方向向上向下都可以，所以a、d正确。11如图所示，一水平放置的n匝矩形线框面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是()a.bs b.nbsc.bs d.nbs答案c解析磁通量与匝数无关，bs中，b与s必须垂直。初态1bsins，末态2bcoss，磁通量的变化量大小|21|bs(cos30sin30)|bs，所以应选c项。12如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上a点作切线oo，oo与线圈在同一平面上。在线圈以oo为轴翻转180的过程中，线圈中电流流向()a始终由abcab始终由acbac先由acba再由abcad先由abca再由acba答案a解析原磁场的方向垂直纸面向下，以oo为轴翻转90的过程中，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，垂直纸面向下，由安培定则可知，感应电流方向abca；以oo为轴再转90的过程中，磁通量变大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向上，由安培定则可知，感应电流方向abca，所以a选项是正确的。13线圈ab中的电流如图所示，设电流从a到b为正方向，那么在0t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环m中产生感应电流，从左向右看，它的方向是()a顺时针 b逆时针c先顺时针后逆时针 d先逆时针后顺时针答案a解析根据题意可知，当电流从a流向b时，由右手螺旋定则可知，穿过线圈m的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环m的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。后半段时间电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环m的磁场水平向左，电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故电流方向不变，a正确。14法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机。如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转。下列说法正确的是()a回路中电流大小变化，方向不变b回路中电流大小不变，方向变化c回路中电流的大小和方向都周期性变化d回路中电流方向不变，从b导线流进电流表答案d解析圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势ebr2，由右手定则判断得a端为负极、b端为正极，所以只有d项正确。15.如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0，若通电导线足够长，无限长通电直导线周围某处磁场的磁感应强度大小为bk，则下列说法正确的是()a线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流b线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流c线圈最终会以某一速度做匀速直线运动d线圈最终会停下来并保持静止答案c解析根据右手螺旋定则判断，线圈所处的磁场方向垂直纸面向里，根据题意可知，离导线越远，磁场越弱，线圈有远离直导线的速度，依据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向沿顺时针方向，但由于磁场减弱，且动能有损失，速度减小，所以线圈产生的不是恒定电流，选项a、b错误；当线圈在该平面上以速度v0沿图示方向运动时，产生感应电流，将圆形线圈看作由无数小段直导线组成，根据左手定则知安培力合力方向垂直导线向左，使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，线圈沿导线方向运动，磁通量不变，无感应电流，合力为零，做匀速直线运动，选项c正确，d错误。16如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，下列表述正确的是()a线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b穿过线圈a的磁通量变小c线圈a有扩张的趋势d线圈a对水平桌面的压力fn将增大答案d解析通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片p向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，a错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量变大，b错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小并远离的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，c错误，d正确。17.水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环m和n，通电密绕长螺线管穿过两环，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器滑动触头向左移动时，两环将()a一起向左移动 b一起向右移动c相互靠拢 d相互分离答案c解析当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过m、n两金属环的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可以知道两环中有相同方向的电流，同方向电流相互吸引，故两环相靠近，所以c选项是正确的。18如图所示，倾角为的斜面上放置着光滑导轨，金属棒kn置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdpm内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同