人教版選修32 4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律 作業(yè) (1).doc

4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律 作業(yè)1.1931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊拉設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)他設(shè)想，如果一個(gè)只有n極的磁單極子從上向下穿過如圖446所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈將出現(xiàn)()a先有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，然后有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流b先有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，然后有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流c始終有順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流d始終有逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流解析在磁單極子運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈上方時(shí)，原磁場(chǎng)的方向向下，磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流；當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈下方時(shí)，原磁場(chǎng)的方向向上，磁通量減小，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流故選項(xiàng)d正確答案d2.如圖所示，螺線管cd的導(dǎo)線繞法不明，當(dāng)磁鐵ab插入螺線管時(shí)，閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，下列關(guān)于螺線管磁場(chǎng)極性的判斷，正確的是()ac端一定是n極bd端一定是n極cc端的極性一定與磁場(chǎng)b端的極性相同d因螺線管的繞法不明，故無法判斷極性解析由“拒去留”得磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用，即螺線管的c端一定與磁鐵的b端極性相同，與螺線管的繞法無關(guān)，但因?yàn)榇盆Fab的n、s極性不明，所以螺線管cd兩端的極性也不能確定，所以a、b、d錯(cuò)，c對(duì)答案c3.如圖所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積s和橡皮繩的長(zhǎng)度l將()as增大，l變長(zhǎng) bs減小，l變短cs增大，l變短 ds減小，l變長(zhǎng)解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大：一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方法進(jìn)行阻礙，故d正確答案d4.如圖所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭m向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()a開關(guān)s閉合瞬間b開關(guān)s由閉合到斷開的瞬間c開關(guān)s已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片p向左迅速滑動(dòng)d開關(guān)s已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片p向右迅速滑動(dòng)解析：當(dāng)開關(guān)突然閉合時(shí)，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)于右線圈說，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭m向右運(yùn)動(dòng)，故a項(xiàng)正確；當(dāng)開關(guān)s已經(jīng)是閉合的時(shí)，只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭m向右運(yùn)動(dòng)，故c項(xiàng)正確答案ac5如圖所示，兩輕質(zhì)閉合金屬圓環(huán)，穿掛在一根光滑水平絕緣直桿上，原處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)條形磁鐵的n極自右向左插入圓環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()a同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大b同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小c同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大d同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小答案b6.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒pq、mn，當(dāng)pq在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，mn在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則pq所做的運(yùn)動(dòng)可能是()a向右加速運(yùn)動(dòng)b向左加速運(yùn)動(dòng)c向右減速運(yùn)動(dòng)d向左減速運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)pq向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判定pq中感應(yīng)電流的方向是由qp，由安培定則可知穿過l1的磁場(chǎng)方向是自下而上的；若pq向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過l1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過mn的感應(yīng)電流是從nm的，用左手定則可判定mn受到向左的安培力，將向左運(yùn)動(dòng)，可見選項(xiàng)a不正確；若pq向右減速運(yùn)動(dòng)，流過mn的感應(yīng)電流方向、mn所受的安培力的方向均將反向，mn向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)c是正確的；同理可判斷選項(xiàng)b是正確的，選項(xiàng)d是錯(cuò)誤的答案bc7.如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線ab正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力fn及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是()afn先小于 mg 后大于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左bfn先大于 mg 后小于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左cfn先小于 mg 后大于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右dfn先大于 mg 后小于 mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析條形磁鐵從線圈正上方由左向右運(yùn)動(dòng)的過程中，線圈中的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律的第二種描述：“拒去留”可知，線圈先有向下和向右的趨勢(shì)，后有向上和向右的趨勢(shì)；故線圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同時(shí)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右故選d.8.如圖所示，在水平面上有一固定的u形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計(jì)摩擦，在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則()a若磁場(chǎng)方向豎直向上并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)b若磁場(chǎng)方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)c若磁場(chǎng)方向豎直向下并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)d若磁場(chǎng)方向豎直向下并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)解析不論磁場(chǎng)方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，回路中磁通量變大，由楞次定律知桿ab將向左移動(dòng)，反之，桿ab將向右移動(dòng)，選項(xiàng)b、d正確答案bd9如圖甲所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖4420乙中的哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)對(duì)桌面的壓力增大？()解析由“導(dǎo)體圓環(huán)對(duì)桌面的壓力增大”分析可知螺線管對(duì)圓環(huán)有斥力作用故螺線管中的電流應(yīng)該增加(等效磁鐵的磁性增強(qiáng)，則要求磁通量的變化率逐漸增加)，結(jié)合bt圖象分析，b對(duì)答案b10如圖甲所示，等離子氣流從左方連續(xù)以速度v0射入m和n兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與m、n相連接，線圈a與直導(dǎo)線cd連接，線圈a內(nèi)有如圖4424乙所示變化的磁場(chǎng)，且規(guī)定向左為磁場(chǎng)b的正方向，則下列敘述正確的是()a01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥b1 s2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引c2 s3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引d3 s4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥解析根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板m偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下極板n偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是由a向b的在02 s內(nèi)，線圈a內(nèi)磁場(chǎng)方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度增