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简单学习网讲义 简单学习网讲义 学科 物理 轮次 高二物理选修3-2同步复习课程 讲次第1讲 名称 电磁感应和楞次定律 主讲教师徐建烽首师大附中物理高级教师 题面 比较线圈a和b中磁通量的大小。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 线圈a中的磁通量小于线圈b中的磁通量。 题面 地磁场在北半球地磁场的竖直分量向下飞机在我国上空匀速飞行机翼保持水平飞机高度不变由于地磁场的作用金属机翼上有电势差设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1右方机翼末端处的电势为φ2则: 1若飞机从西向东飞哪边电势高 2若飞机从东向西飞哪边电势高。 答案1左机翼的电势φ1比右机翼的电势φ2高。 2左机翼的电势φ1比右机翼的电势φ2高。 题面 如图所示线圈abcd水平向右从导线MN左端运动到MN的右端试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 在运动过程中线框abcd中感应电流的变化情况是 A. 始终沿顺时针方向 B..始终沿逆时针方向 C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针 E.以上都不对 a b 答案E 题面 用超导 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 制成的大线圈放在空中某位置若有一个磁单极子设为N型磁单极子穿过了该超导线圈后试判断线圈中感应电流的方向。 答案沿粒子运动方向看过去线圈中有逆时针电流 题面 如图所示AOC是一个光滑的L型金属导轨cd是一根金属杆立在导轨上。当金属棒向下滑动时不滑落到水平位置试判断金属棒中的感应电流的方向。 答案先逆时针再顺时针 题面 如图所示当开关S由a搬至b通过电阻R的感应电流的方向 A由c?d B由d?c C先由c?d后由d?c D先由d?c后由c?d 答案 自测题一 两个大小不同的绝缘金属圆环如图所示叠放在一起小圆环有一半面积在大圆环内。当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间小圆环中感应电流的方向是 A.顺时针方向 B.逆时针方向 C.左半圆顺时针右半圆逆时针 D.无感应电流 N b c d M a A B c d b R c d S a 答案 自测题二 如图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 A.导线框进入磁场时感应电流方向为a?b?c?d?a B.导线框进入磁场时感应电流方向为a?d?c?b?a C.导线框离开磁场时感应电流方向为a?b?c?d?a D.导线框离开磁场时感应电流方向为 a?d?c?b?a 答案BC 学科 物理 轮次 高二物理选修3-2同步复习课程 讲次第2讲 名称 法拉第电磁感应定律 题面 长为L的金属棒ab绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω沿逆时针方向匀速转动磁感应强度为B如图所示求ab两端的电势差 答案22BlE 题面 如图所示直角三角形导线框abc处于磁感强度为B的匀强磁场中线框在纸面上绕b点以匀角速度ω作逆时针方向转动?b30??c90?bcl求a、c两端的电势Uac。 b a 答案218Bl 题面 如图所示在一个长方形闭合线圈abcd的左半边有一匀强磁场磁感应强度B的变化如图所示求此线圈中的感应电动势。 答案4×10-5 V 题面 如图所示下列方法中 能使电阻中的电流方向是由a流向b的。 A.cd杆向左做加速运动 B. cd杆向左做减速运动 C.cd杆向右做加速运动 D. cd杆向右做减速运动 答案BC 题面 如下图所示在一垂直纸面向里的匀强磁场区域外有一个正方形的abcd闭合线圈。求在线圈匀速通过整个磁场区域时用图象表示ad两点间电势差的变化情况。 答案 a b c 30? l 2 2 4 0 t/s B/10-1T a b c d 2cm 4cm a b c d B 自测题一 如图1112所示长为6m的导体AB在磁感强度B0.IT的匀强磁场中以AB上的一点O为轴沿着顺时针方向旋转。角速度ω5radsO点距A端为2m求AB的电势差。 答案-3V 自测题二 如图1110所示水平导轨的电阻忽略不计金属棒ab和cd的电阻多别为Rab和Rcd且RabRcd处于匀强磁场中。金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动。ab在外力作用下处于静止状态下面说法正确的是 AUabUcd BUabUcd CUabUcd D无法判断 答案B 学科物理 轮次高二物理同步复习课程 讲次第 2 讲 名称 法拉第电磁感应定律 1如图17-21所示A、B两个用相同导线制成的金属环半径RA2RB两环间用电阻不计的导线连接当均匀变化的磁场只垂直穿过A环时a、b两点间的电压为U若让该均匀变化的磁场只垂直穿过B环则a、b两点间的电压为 图17-21 A B a b 答案U/2 详解磁场通过A时A相当于电源A的电阻相当于内阻ab测得是外电路的电压外电路电阻是内阻的一半所以感应电动势为3U。当磁场穿过B线圈时根据感应电动势BSEkStt可知此时产生的感应电动势为3U/4而此时外电路电阻是内阻的两倍所以ab两端的电压为U/2 2如图所示水平放置的平行金属导轨EC、FD上面搁置一金属杆ab导轨cd端接R1.5Ω的电阻金属杆a6的有效电阻r0.5Ω其他电阻不计整个装置放在竖直方向的匀强磁场中金属杆与导轨间的摩擦因数μ0.3。现在ab杆上作用一冲量使ab杆获得垂直于杆、沿水平方向的动量p0.01kg?m/s当该冲量作用完毕时杆的加速度大小为a5m/s2求此时电阻R两端的电压。 答案0.15V 详解设杆儿的质量为m冲量作用完后杆儿的速度为v则pmv1。此时杆的受安培力和摩擦力加速度 22224BlvmgfFRramBlvmm安 2 联立12解得0.20.2vBlvVBl感应电动势 30.154RUV 如图所示闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落穿过一个匀强磁场区域此磁场区3 域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度不计空气阻力则 A从线圈dc边进入磁场到ab边刚穿出磁场的整个过程中线圈中始终有感应电流 B从线圈dC边进入磁场到ab边刚穿出磁场的整个过程中有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度 CdC边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相同 Ddc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小 一定相等 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b c d 答案B 详解线圈整个在磁场区运动时通过线圈的磁通量不变没有感应电流不受安培力加速度等于重力加速度A错B对cd刚进入时进入线圈的磁感线增多感应电流方向为逆时针刚穿出时线圈内的磁感线减少感应电流方向为顺时针C错刚进入与刚穿出时的速度不一样感应电流大小也不相等 4如图所示要使线圈ABCD中产生逆时针方向的感应电流可采取的 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 为 A变阻器触点P向左移动或线圈ABCD向上平移 B变阻器触点P向右移动或线圈ABCD向下平移 C变阻器触点P向左移动或线圈ABCD向下平移 D变阻器触点P向右移动或线圈ABCD向上平移 答案:D 详解此时通过线圈ABCD的磁场方向向上要使线圈ABCD中产生逆时针方向的感应电流感应磁场一定朝上说明一定是因为向上的磁场减小了上面的磁感线稀疏所以向上移动线圈可以满足条件或者变阻器触点P向右移动使电流变小也可以实现 5一正方形闭合导线框abcd边长为L0.1m各边的电阻均为0.1Ωbc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。在x轴原点O的右侧有宽度0.2m、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域磁场的磁感强度为1.0T如图8所示。当线框以4.0m/s的速度沿x轴正方形匀速运动穿过磁场区域时图9的的图象表示的是线框从进入磁场到穿出磁场的过程中ab边两端电势差Uab随位置变化的情况其中正确的是 答案C a d c b O x B 0.2m 0.1m v 图9 U/V x/m L 2L 3L 0.4 0 -0.4 A U/V x/m L 2L 3L 0.4 0 -0.4 B U/V x/m L 2L 3L 0.4 0 -0.4 C U/V x/m L 2L 3L 0.4 0 -0.4 D 详解开始进入时ab看做是电源电流方向由b指向a说明a点电势高而ab两端电压是外电路电压占感应电动势的3/4开始是正的0.3V完全进入后通过线圈的磁通量不发生变化不产生感应电流中间为零出去的时候是cd边看做电源电流方向为逆时针a点电势高于b点大小为1/4个感应电动势选C 6如图所示一足够长的“n”形导体框架宽度为L其所在平面与水平面垂直电阻可以忽略不计设匀强磁场与导体框架的平面垂直 磁感应强度为B有一根导体棒ab跨放在框架上由静止释放导体棒沿框架竖直滑下且始终保持水平它与框架间摩擦力为f如图所示导体棒质量为m有效电阻R则ab中感应电流的方向是 A. ba B. ab C. 不存在 D. 无法确定 答案B 详解导体棒下滑根据右手定则判断感应电流由b指向a 7如图所示在两平行光滑导体杆上垂直放置两根导线ab、cd其电阻分别为R1和R2且R1ltR2其余部分电阻不计整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中当ab导体在外力F1的作用下向左匀速滑动时cd导线在外力F2的作用下保持静止则 AF1gtF2UabgtUcdBF1F2UabUcd CF1ltF2UabUcd DF1F2Uab lt Ucd 答案:D 详解因为两根导体棒和之间的导线形成了闭合回路所以流过的电流大小一样ab棒匀速运动cd棒静止说明F1与F2大小都等于安培力说明两力相等两端电压则等于电流乘以电阻R1ltR2所以UabltUcd 轮次 高二物理选修3-2同步复习课程 讲次第3讲 名称 电磁感应中的力 一.安培力方向的判定 题面 如图所示有一弹性金属环将条形磁铁插入环中或从环中拔出时环所围面积变化情况是 A插入环面积增大拔出环面积减小 B插入环面积减小拔出环面积增大 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? a b N S B 题面 如图所示矩C插入或拔出环面积都增大 D插入或拔出环面积都减小 答案 形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直若ab边受竖直向上的磁场力的作用则可知线框的运动情况是 A向左平动进入磁场 B向右平动退出磁场 C沿竖直方向向上平动 D沿竖直方向向下平动 答案A 题面 图中A、B为两个相同的环形线圈两线圈共轴并靠近放置。A线圈中通有左图所示的电流I则 A在t1到t2时间内A、B两线圈 t2到t3时间内A、B两线圈相排斥 Ct1时刻两线圈间作用力为零 Dt2时刻相吸引 B在 两线圈间吸引力最大 答案ABC 题面 如图一个闭合线圈悬挂在通电长螺线管的左侧移动滑动变阻器的滑片P。滑片P的移动方向以及线圈受到的安培力的方向可能是 A滑片向右移动力的方向向左 B滑片向左移动力的方向向左 C滑片向右移动力的方向向右 D滑片向左移动力的方向向右 答案BC 二、安培力在计算题中的体现 题面 如图所示两金属杆ab和cd长均为L电阻均为R质量分别为M和mM gt m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧两金属杆都处于水平位置。整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中磁感强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动求运动的速度。 答案222RgMmvBl 题面 如图10-28甲所示一对平行光滑导轨放置在水平面上a b c d M m F/N t/s 图10-28乙 0 4 8 12 16 20 24 28 1 2 3 4 5 6 7 i A B t3 t2 t1 t 0 t4 i d b a B c 两导轨间距l0.2m电阻R1.0Ω有一导体杆静止地放置在导轨上与两轨道垂直杆及轨道的电阻皆可忽略不计整个装置处于磁感强度B 0.50T的匀强磁场中磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆使之做匀加速运动测得力与时间t的关系如图10-28乙所示。求杆的质量m和加速度a。 答案m0.1kga10m/s2. 自测题一 如图所示在光滑的水平面上有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内有一个边长为aaltL的正方形闭合线圈以初速v0垂直磁场边界滑过磁场后速度变为vvltv0那么 A完全进入磁场中时线圈的速度大于v0v/2 B安全进入磁场中时线圈的速度等于v0v/2 C完全进入磁场中时线圈的速度小于v0v/2 D以上情况A、B均有可能而C是不可能的 答案B 自测题二 光滑U型金属框架宽为L足够长其上放一质量为m的金属棒ab左端连接有一电容为C的电容器现给棒一个初速v0使棒始终垂直框架并沿框架运动如图所示。求导体棒的最终速度。 案CLBmmvv220 学科物理 轮次高二物理同步复习课程 讲次第 3 讲 名称 电磁感应中的力 10大纲版高二物理同步复习课程 第 3 讲 电磁感应中的力 1一条形磁铁与导线环在同一平面内磁铁中央与线圈中心重合如图10所示为了在导线环中得到图示方向的电流I磁铁应该 A、N极向纸内、S极向纸外绕O点转动 B、N极向纸外、S极向纸内绕O点转动 C、磁铁沿垂直于纸面方向向纸外平动 D、磁铁沿垂直于纸面方向向纸内平动 图10-28甲 l B R F L a a a b C v0 答案A 详解要想得到图示方向的电流I需要线圈产生垂直纸面向外的磁场说明有垂直纸面向里的磁场在增大所以只要使N极向纸内、S极向纸外绕O点转动即可 2如图所示空间有一个方向水平的有界磁场区域一个矩形线框自磁场上方某一高度下落然后进入磁场进入磁场时导线框平面与磁场方向垂直。则在进入时导线框不可能 A、变加速下落 B、变减速下落 C、匀速下落 D、匀加速下落 答案D 详解当进入时安培力等于重力时匀速下落大于重力时变减速下落小于重力时变加速下落因为匀加速下落它的速度会变化安培力也会变化这是矛盾的所以D不可能 3一匀强磁场磁场方向垂直于纸面规定向里为正方向在磁场中有一金属圆环圆环平面位于纸面内如图所示.现令磁感应强度B随时间变化先按如图所示的Oa图线变化后来又按照图线bc、cd E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小I1、I2、I3分别变化令E1、 表示对应的感应电流则 A、E1E2I1沿逆时针方向I2沿顺时针方向 B、E1E2I1沿逆时针方向I2沿顺时针方向 C、E1E2I2沿顺时针方向I3沿顺时针方向 D、E3E2I2沿顺时针方向I3沿逆时针方向 答案BC 详解感应电动势BSEtt可以看出感应电动势的大小取决于B-t图斜率的大小显然E1ltE2E2E3感应电动势为正垂直纸面向里的磁场增大线圈要阻止这种变化会产生向外的磁场此时电流I1的方向为逆时针同理I2I3都是顺时针选BC 4如图3-6-11所示在一均匀磁场中有一U形导线框abcd线框处于水平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 A.ef将减速向右运动但不是匀减速 B.ef将匀减速向右运动最后停止 C.ef将匀速向右运动 D.ef将往返运动 答案 A 详解ef受到与运动方向相反的安培力做变减速运动到速度减为0停止运动选A 5如图22所示两根平行金属轨道固定在水平桌面上每根导轨每米的电阻为r00.10 Ω导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连两导轨间的距离l0.20 m有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt比例系数k0.02 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动.在滑动过程中保持与导轨垂直在t0时刻金属杆紧靠在P、Q端在外力作用下杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动求在t6.0 s时金属杆所受的安培力。 答案1.44×10-3 N 详解:金属杆在运动的过程中磁感应强度B在随时间发生变化同时由于金属杆在运动故导轨与金属杆组成的回路的磁通量在不断的发生变化所以在回路中既有感生电动势也有动生电动势.设在t时刻金属杆与初始位置的距离2Lat ? 此时杆的速度 vat ? 杆与导轨构成的回路的面积SLl? 回路中产生的感应电动势Blv ? 02BlvIRLr ? FBIlktlI ? 由?- ?各式可得: 31.4410FN 6如图所示金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行设整个电路中总电阻为R恒定不变整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中下列叙述正确的是… Aab杆中的电流与速率v成正比 B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比 C电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比 D外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比 答案ABCD 详解 ab杆的电流BlvIRRA正确磁场作用与ab杆儿的安培力FBIlB正确电阻R上产生的电热功率2PIRC正确既然是匀速运动外力就等于安培力外力对ab杆做功的功率就等于安培力的功率 就是发热功率D正确 7如图5—2所示长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面当长直导线中的电流发生如图所示的变化时图中所示电流方向为正方向线框中的感应电流与线框受力情况为 i 图4-2 a b d c i o t1 t2 t3 t At1到t2时间内线框内电流的方向为abcda线框受力向右 Bt1到t2时间内线框内电流的方向为abcda线框受力向左 C在t2时刻线框内电流的方向为abcda线框受力向右 D在t3时刻线框内无电流线框不受力 答案BD 详解t1到t2时间内直导线的电流减小通过线圈的向里的磁场减小线圈要阻止这种变化回产生向里的磁场来补充根据右手定则判断电流方向为abcdaad边所处的磁场密度大所以合力向左t2到t3也是一样的在t3时刻电流变化率即切线斜率为0不产生磁场线框不受力 8如图12-20所示导线框abcd固定在竖直平面内 bc段的电阻为R其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆杆长为l质量为m杆的两端分别与ab和cd保持良好接触又能沿它们无摩擦地滑动。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中磁场方向与框面垂直。现用一恒力 F竖直向上拉 ef当 ef匀速上升时其速度的大小为多少 答案 vRFmgBl22 详解设其速度为v则根据 -6-9所示两根平受力平衡FFmg安其中22BlBlvFBIlRR安代入得 vRFmgBl22 9如图3行的金属导轨固定在同一水平面上磁感应强度B0.50 T的匀强磁场与导轨所在平面垂直导轨的电阻很小可忽略不计.导轨间的距离l0.20 m.两根质量均为m0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动滑动过程中与导轨保持垂直每根金属杆的电阻为R0.50 Ω.在t0时刻两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒 经过t5.0 s金属杆甲的加速度为a1.37 力F作用于金属杆甲上使金属杆在导轨上滑动. m/s2问此时两金属杆的速度各为多少 图3-6-9 答案 v18.15 m/sv21.85 m/s 详解设任一时刻两金属杆甲、乙之间的距离为速度分别为v1、v2经过很短的时间t杆甲移动v1t距离杆乙移动v2t距离甲、乙两杆与导轨围成的回路的面积改变S2t1tL-Lxv1-v2 Lt 由法拉第电磁感应定律可知回路的感应电动势为EBStBLv1-v2回路中的电流I图12-20 e a b c d f F 2ER 对杆甲运用牛顿第二定律有BLIma 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反对两杆运用动量定理有Ftm1v1m2v2 代入已知数据解以上几式得18.15m/s v21.85m/s 轮次 高二物理选修3-2同步复习课程 讲次第4讲 名称 电磁感应中的功和能 10高二物理选修3-2同步复习课程 第4讲电磁感应中的功和能 题面 一个边长为a1m的正方形线圈总电阻为 0.1 Ω当线圈以v 2 m/s的速度通过磁感强度B 0.5 T的匀强磁场区域时线圈平面总保持与磁场垂直若磁场的宽度b1 m如图所示.