物理高教版《一课一练》第24练-电磁感应现象 课后作业（原卷版+解析版）

编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析近三年高考真题命题规律，匠心打造了契合高考命题特色的高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第24练，内容是主题五电与磁及其应用第五节电磁感应现象。 高教版《物理》通用类 第24练 主题五 电与磁及其应用 电磁感应现象 一课一练 1、 选择题 1．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。磁场向上为正，磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。下列说法正确的是（　　） A．时，导体环中电流为零 B．第2s内，导体环中电流为俯视顺时针方向 C．第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D．第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为零 【答案】B 【详解】A．时，穿过导体环的磁通量变化率不为零，则导体环中感应电流不为零，A错误； B．第2s内，向上穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律感应磁场方向向下，由安培定则可知，导体环中电流为俯视顺时针方向，B正确； C．第3s内，导体环中电流大小为 C错误； D．第3s内与第4s内产生的感应电流相同，则第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为 D错误； 故选B。 2．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（　　） A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小 【答案】D 【详解】AB．磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，线圈有缩小趋势，磁体对线圈的作用力为向下的排斥力，线圈对桌面的压力大于重力；磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈有扩张趋势，磁体对线圈的作用力为向上的吸引力，线圈对桌面的压力小于重力，故A、B错误； C．磁体上下运动，弹簧长度时而增大时而减小，所以弹簧弹性势能时而变大时而变小，故C错误； D．磁体上下运动过程中，线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功，所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小，故D正确。 故选D。 3．如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 【答案】A 【详解】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，故铝环A将向左摆动，A正确； B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A的面积有扩张趋势，B错误； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，总电阻变大，螺线管中的电流减小，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，C错误； D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A将向左摆动，D错误。 故选A。 4．如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（　　） A．磁铁加速度小于g B．金属棒受到向右的摩擦力 C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力 D．金属棒有c指向d的感应电流 【答案】B 【详解】A．当条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，A正确，不符合题意； B．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知金属棒、将互相靠拢，金属棒有向右运动趋势，故受到向左的摩擦力，B错误，符合题意； C．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，C正确，不符合题意； D．根据楞次定律可知感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反，金属棒电流从c指向d，D正确，不符合题意。 故选B。 5．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 【答案】B 【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。 故选B。 6．如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A．的时间内电流为逆时针方向 B．的时间内电流为顺时针方向 C．与的时间内，电流方向相同 D．的时间内，电流逐渐减小 【答案】C 【详解】A．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为顺时针方向，故A错误； B．的时间内，磁感应强度一定，穿过线圈的磁通量不变，线圈之中没有产生感应电流，故B错误； C．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，的时间内，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，则与的时间内，电流方向相同，故C正确； D．根据图像可知，的时间内，磁感应强度的变化率逐渐增大，线圈面积一定，则穿过线圈的磁通量的变化率增大，根据法律的电磁感应定律可知，电流逐渐增大，故D错误。 故选C。 7．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（　　） A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变 B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力 C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能守恒 D．磁铁远离线圈时，线圈有扩张的趋势 【答案】D 【详解】A．磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量先向下增大，后向下减小，由楞次定律可知，线圈中电流的方向会变化，A错误； B．磁铁振动过程中，由“来拒去留”的规律，可知线圈对桌面的压力先大于重力再小于重力，B错误； C．磁铁振动过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小，C错误； D．磁铁靠近线圈时，由“增缩减扩”的规律，可知线圈有收缩的趋势，D正确； 故选D。 8．世纪中期，科学界已形成了一种用联系的观点去观察自然的思想氛围，这种思想促进了能量转化与守恒定律的建立。在能量转化与守恒定律建立的过程中，下列说法不正确的是（　　） A．焦耳发现电流的热效应，建立了电和热的联系 B．安培发现电流的磁效应，建立了电和磁的联系 C．法拉第发现电磁感应现象，建立了磁和电的联系 D．楞次总结出判断感应电流方向的楞次定律，是能量守恒定律在电磁学中的具体表现 【答案】B 【详解】A．焦耳发现电流的热效应，建立了电和热的联系，符合科学事实，故A正确； B．奥斯特发现电流的磁效应，首次建立了电和磁的联系，故B不符合科学事实，故B错误； C．法拉第发现电磁感应现象，进一步揭示磁和电的联系，故符合科学事实，故C正确 D．楞次总结出判断感应电流方向的楞次定律，是能量守恒定律在电磁学中的具体表现， D正确。 本题选不正确，故选B。 2、 填空题 9．如图甲所示，一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500，线圈面积S=100 cm2，线圈的总电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为 A，流过R的电流方向为 （选填“向上”或“向下”） 【答案】 向上 【详解】[1]根据法拉第电磁感应定律有 再根据闭合电路欧姆定律有 [2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。 10．如图所示，线框abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有dc边进入磁场时，ab边感应电流的方向是 （填向左或向右）。当整个线圈进入磁场后，线圈的加速度 （填“大于”、“等于”或“小于”）重力加速度。 【答案】 向左 等于 【详解】[1]根据右手定则可知，ab边感应电流的方向是向左； [2] 当整个线圈进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，无安培力，导体框只受重力，所以线圈的加速度等于重力加速度。 11．如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针偏转了一下；那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将 偏转，原线圈插入副线圈后，再将滑动变阻器滑片迅速移动时，电流计指针将 偏转（选填“仍会”、或“不会”）。 【答案】 仍会 仍会 【详解】[1][2]闭合电键，副线圈磁通量增加，指针偏转，将原线圈迅速插入副线圈，副线圈磁通量增加，则灵敏电流计的指针仍会偏转。原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速移动时，电阻变化，则电流变化，穿过副线圈的磁通量发生变化，则灵敏电流计指针仍会偏转。 12．伸开右手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使 指向导线运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向。 【答案】 垂直 拇指 四指 【解析】略 3、 .解答题 13．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1000匝，线圈面积S＝400cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求： （1）第4s时线圈的磁通量； （2）前4s内通过线圈回路的电流。 【答案】（1）0.016Wb；（2）0.4A 【详解】（1）线圈面积S＝400cm2＝0.04m2，由图乙所示图象可知，t＝4s时B＝0.4T，第4s时线圈的磁通量 （2）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 感应电流 14．如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 【答案】（1）；（2）由M到P，；（3） 【详解】（1）金属棒ab产生的电动势为 解得 （2）根据右手定则，金属棒的电流方向为由b到a，则电阻R的电流方向为由M到P，根据闭合电路欧姆定律 解得 （3）金属棒a、b两点的电压即为路端电压 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析近三年高考真题命题规律，匠心打造了契合高考命题特色的高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第24练，内容是主题五电与磁及其应用第五节电磁感应现象。 高教版《物理》通用类 第24练 主题五 电与磁及其应用 电磁感应现象 一课一练 1、 选择题 1．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。磁场向上为正，磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。下列说法正确的是（　　） A．时，导体环中电流为零 B．第2s内，导体环中电流为俯视顺时针方向 C．第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D．第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为零 2．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（　　） A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小 3．如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 4．如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（　　） A．磁铁加速度小于g B．金属棒受到向右的摩擦力 C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力 D．金属棒有c指向d的感应电流 5．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 6．如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A．的时间内电流为逆时针方向 B．的时间内电流为顺时针方向 C．与的时间内，电流方向相同 D．的时间内，电流逐渐减小 7．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（　　） A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变 B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力 C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能守恒 D．磁铁远离线圈时，线圈有扩张的趋势 8．世纪中期，科学界已形成了一种用联系的观点去观察自然的思想氛围，这种思想促进了能量转化与守恒定律的建立。在能量转化与守恒定律建立的过程中，下列说法不正确的是（　　） A．焦耳发现电流的热效应，建立了电和热的联系 B．安培发现电流的磁效应，建立了电和磁的联系 C．法拉第发现电磁感应现象，建立了磁和电的联系 D．楞次总结出判断感应电流方向的楞次定律，是能量守恒定律在电磁学中的具体表现 2、 填空题 9．如图甲所示，一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500，线圈面积S=100 cm2，线圈的总电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为 A，流过R的电流方向为 （选填“向上”或“向下”） 10．如图所示，线框abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有dc边进入磁场时，ab边感应电流的方向是 （填向左或向右）。当整个线圈进入磁场后，线圈的加速度 （填“大于”、“等于”或“小于”）重力加速度。 11．如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针偏转了一下；那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将 偏转，原线圈插入副线圈后，再将滑动变阻器滑片迅速移动时，电流计指针将 偏转（选填“仍会”、或“不会”）。 12．伸开右手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使 指向导线运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向。 3、 .解答题 13．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1000匝，线圈面积S＝400cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求： （1）第4s时线圈的磁通量； （2）前4s内通过线圈回路的电流。 14．如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$