(2021新人教版)高中物理选择性必修第二册课时分层作业 楞次定律的应用检测.doc
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1、1/7 课时分层作业课时分层作业 (教师用书独具教师用书独具) (建议用时:建议用时:25 分钟分钟) 1研究人员发现一种具有独特属性的新型合金研究人员发现一种具有独特属性的新型合金,只要略微提高其温度只要略微提高其温度,这这 种合金就会变成强磁性合金种合金就会变成强磁性合金,从而使它旁边的线圈中产生感应电流从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图如图,一一 圆形线圈放在圆柱形合金材料下方圆形线圈放在圆柱形合金材料下方,现对合金材料进行加热现对合金材料进行加热,则则() A线圈中将产生逆时针方向的电流线圈中将产生逆时针方向的电流 B线圈中将产生顺时针方向的电流线圈中将产生顺时针方向的电流 C线圈
2、将有收缩的趋势线圈将有收缩的趋势 D线圈将有扩张的趋势线圈将有扩张的趋势 C提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,穿过线圈的磁提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,穿过线圈的磁 通量增大,从而在线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知,所以不能判断出通量增大,从而在线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知,所以不能判断出 感应电流的方向感应电流的方向。故故 A、B 错误错误;当合金材料的磁场增大时当合金材料的磁场增大时,穿过线圈的磁通量穿过线圈的磁通量 增大增大,则线圈产生的感应电流磁场阻碍磁通量的增大则线圈产生的感应电流磁场阻碍磁通量的增大,面积有缩小的趋势面积有缩小的趋势,故故
3、 C 正确,正确,D 错误。错误。 2如图所示如图所示,一轻质长杆两侧各固定一铜环一轻质长杆两侧各固定一铜环, ,左环左环 M 开口开口,右环右环 N 闭合闭合, 横杆可以绕中心自由转动横杆可以绕中心自由转动,用一条形磁铁插向其中一个铜环用一条形磁铁插向其中一个铜环,下列说法正确的下列说法正确的 是是() A若磁铁插向若磁铁插向 M 环环,横杆会发生转动横杆会发生转动 B若磁铁插向若磁铁插向 N 环环,横杆会发生转动横杆会发生转动 C无论磁铁插向哪个环无论磁铁插向哪个环,横杆都不会发生转动横杆都不会发生转动 D无论磁铁插向哪个环无论磁铁插向哪个环,横杆都会发生转动横杆都会发生转动 2/7 B左
4、环不闭合,磁铁插向左环不闭合,磁铁插向 M 环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不 转动;右环闭合,磁铁插向转动;右环闭合,磁铁插向 N 环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用, 横杆转动,故横杆转动,故 B 正确,正确,A、C、D 错误。错误。 3绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上, ,铁芯上套着一个铝环铁芯上套着一个铝环,线圈与电源线圈与电源、 开关相连开关相连,如图所示如图所示。线圈上端与电源负极相连线圈上端与电源负极相连,闭合开关的瞬间闭合开关的瞬间,铝环向上铝环向上 跳起跳起。
5、若保持开关闭合若保持开关闭合,则则() A铝环跳起到某一高度后将回落铝环跳起到某一高度后将回落 B铝环停留在某一高度铝环停留在某一高度 C铝环不断升高铝环不断升高 D如果电源的正如果电源的正、负极对调负极对调,观察到的现象不变观察到的现象不变 AD闭合开关的瞬间,线圈突然产生磁场闭合开关的瞬间,线圈突然产生磁场(假设磁场向上假设磁场向上),通过铝环的磁,通过铝环的磁 通量突然通量突然(向上向上)增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场 (感应电流的磁场向下感应电流的磁场向下);因为原磁场与感应电流的磁场方向相反因为原磁场与感应
6、电流的磁场方向相反,相互排斥相互排斥,所所 以铝环受到向上的斥力,铝环向上跳起;若保持开关闭合,流过线圈的电流稳以铝环受到向上的斥力,铝环向上跳起;若保持开关闭合,流过线圈的电流稳 定,磁场不再发生变化,铝环中没有感应电流,也没有相互作用,铝环仅受重定,磁场不再发生变化,铝环中没有感应电流,也没有相互作用,铝环仅受重 力作用力作用,最后回落最后回落,故故 A 正确正确,B、C 错误错误;如果电源的正如果电源的正、负极对调负极对调,观察到观察到 的现象不变,故的现象不变,故 D 正确。正确。 4如图所示如图所示,两轻质闭合金属圆环两轻质闭合金属圆环,穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上穿挂在一根光滑水平
7、绝缘直杆上,原原 来处于静止状态来处于静止状态。当条形磁铁的当条形磁铁的 N 极自右向左插入圆环时极自右向左插入圆环时,两环的运动情况是两环的运动情况是 () A同时向左运动同时向左运动,两环间距变大两环间距变大 B同时向左运动同时向左运动,两环间距变小两环间距变小 C同时向右运动同时向右运动,两环间距变大两环间距变大 D同时向右运动同时向右运动,两环间距变小两环间距变小 B将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中,两个环中均产生感应电流。将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中,两个环中均产生感应电流。 3/7 根据楞次定律,感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动,所以两环均向根据楞次定律,感应电流的
8、效果是阻碍环与磁铁间的相对运动,所以两环均向 左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个,可判断两环在靠近。选项左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个,可判断两环在靠近。选项 B 正确。正确。 5.如图所示如图所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,现将一条形磁现将一条形磁 铁从左向右插入螺线管的过程中铁从左向右插入螺线管的过程中,则则() A小车将向右运动小车将向右运动 B使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转化为电能使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转化为电能,最终转化为螺线最终转化为螺线 管的内能管的内能 C条形磁铁会受到向右的力条形
9、磁铁会受到向右的力 D小车会受到向左的力小车会受到向左的力 A磁铁向右插入螺线管中,根据楞次定律的扩展含义磁铁向右插入螺线管中,根据楞次定律的扩展含义“来拒去留来拒去留”,磁,磁 铁与小车相互排斥,条形磁铁会受到向左的力,小车在光滑水平面上受力向右铁与小车相互排斥,条形磁铁会受到向左的力,小车在光滑水平面上受力向右 运动,所以选项运动,所以选项 A 正确,选项正确,选项 C、D 错误;电磁感应现象中满足能量守恒,由错误;电磁感应现象中满足能量守恒,由 于小车动能增加于小车动能增加, 外力做的功转化为小车的动能和螺线管中的内能外力做的功转化为小车的动能和螺线管中的内能, 所以选项所以选项 B 错
10、误。错误。 6如图所示如图所示,条形磁铁从高条形磁铁从高 h 处自由下落处自由下落, ,中途穿过一个固定的空心线圈中途穿过一个固定的空心线圈。 开关断开开关断开,条形磁铁至落地用时条形磁铁至落地用时 t1,落地时速度为落地时速度为 v1;开关闭合开关闭合,条形磁铁至落条形磁铁至落 地用时地用时 t2,落地时速度为落地时速度为 v2,则它们的大小关系正确的是则它们的大小关系正确的是() At1t2,v1v2Bt1t2,v1v2 Ct1t2,v1v2Dt1t2, ,v1v2 D开关断开时,线圈中无感应电流,对条形磁铁无阻碍作用,条形磁铁开关断开时,线圈中无感应电流,对条形磁铁无阻碍作用,条形磁铁
11、自由下落,故自由下落,故 ag;当开关闭合时,线圈中有感应电流,对条形磁铁有阻碍作;当开关闭合时,线圈中有感应电流,对条形磁铁有阻碍作 用,故用,故 ag,所以,所以 t1t2,v1v2,选项,选项 D 正确。正确。 4/7 7如图所示如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈的铜质矩形线圈。当一竖直放当一竖直放 置的条形磁铁从线圈中线置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时正上方等高快速经过时,若线圈始终不动若线圈始终不动,则关于则关于 线圈受到的支持力线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是及在水平方向运动趋势的正确判断是() A
12、FN先小于先小于 mg 后大于后大于 mg,运动趋势向左运动趋势向左 BFN先大于先大于 mg 后小于后小于 mg,运动趋势向左运动趋势向左 CFN先小于先小于 mg 后大于后大于 mg,运动趋势向右运动趋势向右 DFN先大于先大于 mg 后小于后小于 mg,运动趋势向右运动趋势向右 D条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后 减小。当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下减小。当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下 运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方
13、向上有向右运动的运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的 趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上 运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的 趋势。综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是趋势。综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是 向右,故向右,故 D 正确。正确。 8如图所示如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨通电
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