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1、高二物理下學期一單元練習題：互感和自感【】感謝您對查字典物理網(wǎng)高二英語試題欄目的關(guān)注，小編特意在此發(fā)布了此文高二物理下學期一單元練習題：互感和自感在2023年查字典物理網(wǎng)也會更多的為您發(fā)布更好的文章，感謝您對查字典物理網(wǎng)的支持與關(guān)注，希望此文能給您帶來幫助。本文題目：高二物理下學期一單元練習題：互感和自感法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感(時間:90分鐘 滿分：100分)一 、選擇題1 如圖所示，在x0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面(紙面)向里.具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感

2、應(yīng)電流I(取逆時針方向為電流正方向)隨時間t的變化圖線I-t圖可能是下圖中的( )【答案】選D.【詳解】線框勻加速向右運動時，cd邊切割磁感線，由右手定則知電流方向為順時針，方向為負;由E=Blv知，v均勻增加，電流成線性增大，故D項正確.2.如圖所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈.開關(guān)S原來閉合，則開關(guān)S斷開的瞬間( )A.L中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅B.L中的電流方向不變，燈泡B要過一會兒才熄滅C.L中的電流方向改變，燈泡A比B熄滅慢D.L中的電流方向不變，燈泡A比B熄滅慢【答案】選D.【詳解】當開關(guān)S斷開時，L與燈泡A組成回路，由于自感，L中的電流由原來數(shù)值逐漸

3、減小，電流方向不變，A燈熄滅要慢;B燈電流瞬間消失，立即熄滅，正確的選項為D.3.如圖所示的電路,電源電動勢為E,線圈L的電阻不計.以下判斷正確的是( )A.閉合S,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為EB.閉合S,穩(wěn)定后,電容器的a極板帶正電C.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶正電D.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶負電【答案】選C.【詳解】由題意及自感現(xiàn)象規(guī)律可知,當開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定后,電容器與線圈L并聯(lián),由于線圈的直流電阻不計,所以兩端電壓為零,故A、B錯誤;斷開S的瞬間,由自感規(guī)律可知,線圈中要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢引起的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向一致,因而電容器的a極板將帶正電,故C正

4、確.4.如圖所示，平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在平面.一根金屬棒與導軌成角放置，金屬棒與導軌的電阻均不計.當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導軌上滑行時，通過電阻R的電流是 ()A.BdvR B.BdvsinRC.BdvcosR D.BdvRsin【答案】D【詳解】電流應(yīng)等于感應(yīng)電動勢除以電阻R，問題在于感應(yīng)電動勢應(yīng)如何計算.能夠引起感應(yīng)電流的電動勢是MN間產(chǎn)生的電動勢，所以有效切割長度應(yīng)為MN.而MN用已知參數(shù)表示應(yīng)為dsin，所以有效切割長度l=dsin.則E=Blv=Bdvsin，I=ER=BdvRsin，所以選項D正

5、確.5.物理實驗中，常用一種叫做沖擊電流計的儀器測定通過電路的電荷量，如圖所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度.已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強度為A.qR2nS B.qRnSC.qR2S D.qRS【答案】A【詳解】由E=nt，I=ER，q=It，得q=nR，當線圈翻轉(zhuǎn)180時，=2BS，故B=qR2nS，故選A.6.如圖 (a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A

6、的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則A.在電路(a)中，斷開S后，A將逐漸變暗B.在電路(a)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C.在電路(b)中，斷開S后，A將逐漸變暗D.在電路(b)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后漸漸變暗【答案】AD【詳解】(a)電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，電流相同，斷開S時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原電流的減小，通過R、A形成回路，漸漸變暗.(b)電路中電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開S時，電源不給燈供電，而線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，通過R、A形成回路，燈A中電流比原來大，變得更亮，然后漸漸變暗.所

7、以選項AD正確.7.如圖所示，兩塊豎直放置的金屬板間距為d，用導線與一匝數(shù)為n的線圈連接.線圈內(nèi)部分布有方向水平向左的勻強磁場.兩板間有一個一定質(zhì)量、電荷量為+q的油滴在與水平方向成30角斜向右上方的恒力F的作用下恰好處于平衡狀態(tài).則線圈內(nèi)磁場的變化情況和磁通量的變化率分別是()A.磁場正在增強，t=3dF2qB.磁場正在減弱，t=3dF2nqC.磁場正在減弱，t=3dF2qD.磁場正在增強，t=3dF2nq【答案】B【詳解】本題涉及帶電粒子在電場中的平衡及感應(yīng)電動勢兩個問題.由于直流電不能通過電容器，因此，電容器兩極板間電壓為線圈上感應(yīng)電動勢的大小，帶電油滴所受重力豎直向下，恒力F與水平方向

8、成30斜向右上方，且?guī)щ娪偷吻『锰幱谄胶鉅顟B(tài)，則可知油滴所受電場力方向水平向左，電容器右極板帶正電，由楞次定律可知磁場正在減弱;由帶電粒子水平方向受力平衡可得Fcos 30=nqtd，得t=3dF2nq.8.穿過閉合回路的磁通量隨時間t變化的圖象分別如圖所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述，正確的是()A.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直不變C.圖中，回路在0t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D.圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大【答案】BD【詳解】在圖中，t=0，感應(yīng)電動勢為零，故選項A錯;在圖中，t為一定值，故感應(yīng)電

9、動勢不變，選項B正確;在圖中，0t1內(nèi)的t比t1t2內(nèi)的t大，選項C錯;在圖中，圖線上各點切線的斜率絕對值先變小、后變大，故選項D對.9.如右圖a是用電流傳感器(相當于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.圖b是某同學畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象.關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是()abA.圖b中甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B.圖b中乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況C.圖b中丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳

10、感器2的電流隨時間變化的情況D.圖b中丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況【答案】 C【詳解】開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合瞬間，流過自感線圈的電流為零，流過傳感器1、2的電流均為E2R;閉合電路穩(wěn)定后，流過傳感器1的電流為2E3R，流過傳感器2的電流為E3R;開關(guān)斷開后，流過傳感器1的電流立即變?yōu)榱悖鬟^傳感器2的電流方向相反，從E3R逐漸變?yōu)榱?由以上分析可知，選項C正確.10.如下圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場

11、為止，下列結(jié)論正確的是()A.感應(yīng)電流方向發(fā)生變化B.CD段直導線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢最大值Em=BavD.感應(yīng)電動勢平均值E=12Bav【答案】C【詳解】根據(jù)楞次定律可判定閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向始終不變，A項錯誤;CD段電流方向是D指向C，根據(jù)左手定則可知，CD段受到安培力，且方向豎直向下，B錯;當有一半進入磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，Em=Bav，C對;由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=t=Bav4，D錯.二、非選擇題11.位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導線框abdc，ab長L1=1.0 m，bd長L2=0.5 m，線框的質(zhì)量m=0.2 kg，電阻R=2 .其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的

12、上、下邊界PP和QQ均與ab平行.兩邊界間距離為H，HL2，磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0 T，方向與線框平面垂直。如圖27所示，令線框的dc邊從離磁場區(qū)域上邊界PP的距離為h=0.7 m處自由下落.已知線框的dc邊進入磁場以后，ab邊到達邊界PP之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值.問從線框開始下落，到dc邊剛剛到達磁場區(qū)域下邊界QQ的過程中，磁場作用于線框的安培力所做的總功為多少?(g取10 m/s2)【答案】-0.8 J【詳解】本題中重力勢能轉(zhuǎn)化為電能和動能，而安培力做的總功使重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為電能，電能的多少等于安培力做的功.依題意，線框的ab邊到達磁場邊界PP之前的某一時刻線

13、框的速度達到這一階段速度最大值，以v0表示這一最大速度，則有E=BL1v0線框中電流 I=ER=BL1v0R作用于線框上的安培力 F=BL1I=B2L21v0R速度達到最大值條件是 F=mg所以v0=mgRB2L21=4 m/s.dc邊繼續(xù)向下運動過程中，直至線框的ab邊達到磁場的上邊界PP，線框保持速度v0不變，故從線框自由下落至ab邊進入磁場過程中，由動能定理得：mg(h+L2)+W安=12mv20W安=12mv20-mg(h+L2)=-0.8 Jab邊進入磁場后，直到dc邊到達磁場區(qū)下邊界QQ過程中，作用于整個線框的安培力為零，安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加速運動，故線框從開始

14、下落到dc邊剛到達磁場區(qū)域下邊界QQ過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進入磁場過程中安培力所做的功W安=-0.8 J負號表示安培力做負功.12.如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上.在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動.不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力.求：(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff;(2)桿ab中通過的電流及其方向;(3)導軌左端所接電阻R的阻值.【答案】 (1)F-mv22d (2)mv22Bld 方向 ab (3)2B2l2dmv-r【詳解】(1)桿進入磁場前做勻加速運動，有F-Ff=mav2=2ad解得導軌對桿的阻力Ff=F-mv22d.(2)桿進入磁場后做勻速運動，有F=Ff+FA桿ab所受的安培力FA=IBl解得桿ab中通過的電流I=mv22Bld桿中的電流方向自a流向b.(3)桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv桿中的感應(yīng)電流I=ER+r解得導軌左端所接電阻阻值R=2B2l2dmv-r.第 10 頁