2026年天津市苏教版高中物理选修3-2第6章课后习题解析

2026年天津市苏教版高中物理选修3-2第6章课后习题解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则下列说法正确的是（）A.线圈中产生的感应电动势变小，感应电流方向改变B.线圈中产生的感应电动势变大，感应电流大小不变C.线圈中产生的感应电动势变小，感应电流大小不变D.线圈中产生的感应电动势变小，感应电流方向改变2.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，下列说法正确的是（）A.ab棒受到的安培力大小为BILB.ab棒下滑的最大速度为mgR/(B²L²sinθ)C.ab棒下滑过程中机械能守恒D.ab棒下滑过程中产生的热量等于其减少的机械能3.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是（）A.线圈中电流逐渐增大，方向为顺时针B.线圈中电流逐渐减小，方向为逆时针C.电容器正在放电，电场能转化为磁场能D.电容器正在充电，磁场能转化为电场能4.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压为U的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，下列说法正确的是（）A.原线圈输入电流为4U/AB.副线圈输出电压为3.6VC.灯泡实际功率为4WD.变压器输入功率为4W5.在LC振荡电路中，若将电容器C的电容增大，下列说法正确的是（）A.振荡周期T变大B.振荡频率f变小C.电容器极板电压变化更快D.线圈中电流变化更快6.如图所示，两根平行长直导线通有大小相等、方向相反的电流，P为两导线之间的一点。下列说法正确的是（）A.P点磁感应强度为零B.P点磁感应强度方向垂直纸面向里C.若将导线电流方向改为相同，P点磁感应强度变大D.若将导线电流方向改为相同，P点磁感应强度方向不变7.一台理想发电机输出电压为U，输出电流为I，下列说法正确的是（）A.发电机线圈产生的感应电动势为UB.发电机线圈产生的感应电动势为UIC.发电机线圈中产生的感应电动势为U/ID.发电机线圈中产生的感应电动势与输出电压相等8.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是（）A.线圈中电流逐渐增大，方向为顺时针B.线圈中电流逐渐减小，方向为逆时针C.电容器正在放电，电场能转化为磁场能D.电容器正在充电，磁场能转化为电场能9.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，下列说法正确的是（）A.ab棒受到的安培力大小为BILB.ab棒下滑的最大速度为mgR/(B²L²sinθ)C.ab棒下滑过程中机械能守恒D.ab棒下滑过程中产生的热量等于其减少的机械能10.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压为U的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，下列说法正确的是（）A.原线圈输入电流为4U/AB.副线圈输出电压为3.6VC.灯泡实际功率为4WD.变压器输入功率为4W二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在LC振荡电路中，电感L=0.1H，电容C=100pF，则振荡周期T=_________s。2.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂，原线圈接在电压为U₁的交流电源上，副线圈接一个标有“U₂R”的灯泡，则副线圈输出电压U₂=_________V。3.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，若将磁铁插入速度减慢，则线圈中产生的感应电动势_________（填“变大”“变小”或“不变”）。4.一根长度为L的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速运动，导线与磁场方向垂直，则导线产生的感应电动势E=_________V。5.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电场能转化为_________能。6.一台理想发电机输出电压为U，输出电流为I，则发电机线圈产生的感应电动势为_________V。7.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，ab棒下滑过程中产生的热量Q=_________J。8.在LC振荡电路中，电感L=0.1H，电容C=100pF，则振荡频率f=_________Hz。9.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压为U的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，则灯泡实际功率P=_________W。10.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，若将磁铁插入速度减慢，则线圈中产生的感应电流_________（填“变大”“变小”或“不变”）。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电场能转化为磁场能。2.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂，原线圈接在电压为U₁的交流电源上，副线圈接一个标有“U₂R”的灯泡，则副线圈输出电压U₂=U₁n₁/n₂。3.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，若将磁铁插入速度减慢，则线圈中产生的感应电动势变小。4.一根长度为L的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速运动，导线与磁场方向垂直，则导线产生的感应电动势E=BvL。5.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，线圈中电流逐渐增大。6.一台理想发电机输出电压为U，输出电流为I，则发电机线圈产生的感应电动势为UI。7.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，ab棒下滑过程中机械能守恒。8.在LC振荡电路中，电感L=0.1H，电容C=100pF，则振荡周期T=2π√(LC)。9.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压为U的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，则灯泡实际功率P=4W。10.在研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转，若将磁铁插入速度减慢，则线圈中产生的感应电流变小。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，能量是如何转化的。2.简述理想变压器的原副线圈电压与匝数的关系。3.简述研究电磁感应现象的实验中，用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转的原因。4.简述一根长度为L的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速运动，导线与磁场方向垂直时，导线产生的感应电动势的计算方法。5.简述LC振荡电路中，振荡周期T与电感L、电容C的关系。6.简述一台理想发电机输出电压为U，输出电流为I时，发电机线圈产生的感应电动势的计算方法。7.简述平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦时，ab棒下滑过程中产生的热量Q的计算方法。8.简述LC振荡电路中，振荡频率f与电感L、电容C的关系。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L=0.5m，导轨与水平面夹角为θ=30°，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B=0.8T。一质量为m=0.1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，求ab棒下滑2m过程中产生的热量Q。2.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L=0.5m，导轨与水平面夹角为θ=30°，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B=0.8T。一质量为m=0.1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，求ab棒下滑2m过程中的最大速度v。3.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L=0.5m，导轨与水平面夹角为θ=30°，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B=0.8T。一质量为m=0.1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，求ab棒下滑过程中受到的安培力大小F。4.如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距L=0.5m，导轨与水平面夹角为θ=30°，匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B=0.8T。一质量为m=0.1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦，求ab棒下滑过程中产生的热量Q与减少的机械能之比。5.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=10:1，原线圈接在电压为U₁=220V的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，求副线圈输出电流I₂。6.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=10:1，原线圈接在电压为U₁=220V的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，求原线圈输入电流I₁。7.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=10:1，原线圈接在电压为U₁=220V的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，求灯泡实际功率P。8.一台理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=10:1，原线圈接在电压为U₁=220V的交流电源上，副线圈接一个标有“36V40W”的灯泡，求变压器输入功率P₁。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，磁铁插入速度减慢，磁通量变化率变小，感应电动势变小。根据楞次定律，感应电流方向与原磁场变化方向相反，但大小与速度成正比，因此感应电流大小不变。2.B解析：ab棒下滑过程中受到重力沿导轨方向的分力mgsinθ和安培力BIL，达到最大速度时合力为零，即mgsinθ=BIL，解得v=mgR/(B²L²sinθ)。3.C解析：电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电容器正在放电，电场能转化为磁场能。4.D解析：副线圈输出电压U₂=U₁n₂/n₁=220V×1/10=22V，副线圈电流I₂=P/U₂=40W/36V≈1.11A，原线圈电流I₁=I₂n₂/n₁=1.11A×1/10=0.111A，变压器输入功率P₁=UI₁=220V×0.111A≈24.42W，但理想变压器输入功率等于输出功率，因此输入功率为4W。5.A解析：LC振荡电路的振荡周期T=2π√(LC)，电容增大，周期变大。6.A解析：两根平行长直导线通有大小相等、方向相反的电流，P点磁感应强度大小相等，方向相反，因此叠加后为零。7.D解析：理想发电机输出电压为U，输出电流为I，则发电机线圈产生的感应电动势为U+IR，但理想变压器无内阻，因此感应电动势等于输出电压。8.C解析：同第3题解析。9.B解析：同第2题解析。10.D解析：同第4题解析。二、填空题1.2π×10⁴解析：T=2π√(LC)=2π√(0.1H×100×10⁻¹²F)=2π×10⁴s。2.U₁n₂/n₁解析：理想变压器原副线圈电压与匝数成正比，U₂=U₁n₂/n₁。3.变小解析：同第1题解析。4.BLv解析：根据法拉第电磁感应定律，E=BLv。5.磁场解析：同第3题解析。6.U解析：同第7题解析。7.mgh(1-cosθ)/R解析：ab棒下滑过程中减少的机械能等于产生的热量，Q=mgh(1-cosθ)，根据能量守恒，Q=I²Rt，解得Q=mgh(1-cosθ)/R。8.5×10⁶解析：f=1/T=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.1H×100×10⁻¹²F))=5×10⁶Hz。9.4解析：同第4题解析。10.变小解析：同第1题解析。三、判断题1.√解析：同第3题解析。2.×解析：理想变压器原副线圈电压与匝数成正比，U₂=U₁n₂/n₁。3.√解析：同第1题解析。4.√解析：同第14题解析。5.√解析：同第3题解析。6.×解析：理想发电机输出电压为U，输出电流为I，则发电机线圈产生的感应电动势为U+IR，但理想变压器无内阻，因此感应电动势等于输出电压。7.×解析：ab棒下滑过程中受到安培力做负功，机械能不守恒。8.√解析：LC振荡电路的振荡周期T=2π√(LC)。9.×解析：同第4题解析。10.√解析：同第1题解析。四、简答题1.解析：电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电容器正在放电，电场能转化为磁场能。具体过程为：电容器极板电压从最大值下降到零，电容器极板上的电荷量减少，电场能减少；同时，线圈中电流逐渐增大，磁场能增加。根据能量守恒定律，电场能转化为磁场能。2.解析：理想变压器的原副线圈电压与匝数成正比，即U₁/U₂=n₁/n₂，其中U₁为原线圈电压，U₂为副线圈电压，n₁为原线圈匝数，n₂为副线圈匝数。3.解析：用条形磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍磁通量的变化，因此观察到电流表指针偏转。4.解析：一根长度为L的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速运动，导线与磁场方向垂直时，导线切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，导线产生的感应电动势E=BLv。5.解析：LC振荡电路的振荡周期T=2π√(LC)，其中L为电感，C为电容。因此，振荡周期T与电感L、电容C的关系为T∝√(LC)。6.解析：理想发电机输出电压为U，输出电流为I，则发电机线圈产生的感应电动势为U+IR，但理想变压器无内阻，因此感应电动势等于输出电压。7.解析：平行金属导轨MN和PQ相距L，导轨与水平面夹角为θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一质量为m、电阻为R的金属棒ab沿导轨下滑，不计摩擦时，ab棒下滑过程中减少的