2018-2019高中物理第3章劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)3.1法拉第的探索3.2一條來(lái)之不易的規(guī)律--法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)滬科版選修.doc

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3.1 法拉第的探索 3.2 一條來(lái)之不易的規(guī)律——法拉第電磁感應(yīng)定律 (建議用時(shí)：45分鐘) 1．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．只要電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此電路中就必然有感應(yīng)電流 B．只要閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此電路中就必然有感應(yīng)電流 C．只要閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，此電路中就必然有感應(yīng)電流 D．只要閉合線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，此線(xiàn)圈中就一定有感應(yīng)電流 【解析】　產(chǎn)生感應(yīng)電流必須同時(shí)滿(mǎn)足電路閉合和磁通量變化這兩個(gè)條件．選項(xiàng)A不明確電路是否閉合，選項(xiàng)B不明確導(dǎo)體是否切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(磁通量是否變化)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．選項(xiàng)D線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)軸平行于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)，則磁通量不變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　C 2．(多選)在圖3115的各種情況中，穿過(guò)回路的磁通量增大的有(　　) 圖3115 A．圖3115(1)所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，先把由彈簧狀導(dǎo)線(xiàn)組成回路撐開(kāi)，而后放手，到恢復(fù)原狀的過(guò)程中 B．圖3115(2)所示，裸銅線(xiàn)ab在裸金屬導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 C．圖3115(3)所示，條形磁鐵插入線(xiàn)圈的過(guò)程中 D．圖3115(4)所示，閉合線(xiàn)框遠(yuǎn)離與它在同一平面內(nèi)通電直導(dǎo)線(xiàn)的過(guò)程中 【解析】　四種情況下，穿過(guò)閉合回路的磁通量均發(fā)生變化，故都有感應(yīng)電流產(chǎn)生．但(1)中電路的面積減小，磁通量減??；(2)中的ab向右移動(dòng)時(shí)在磁場(chǎng)的閉合電路的面積增大，磁通量增大；(3)中磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)變強(qiáng)，磁通量也增大；(4)中直線(xiàn)電流近處的磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)處的磁場(chǎng)弱．所以線(xiàn)圈遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，磁通量減?。訠、C正確． 【答案】　BC 3. (多選)如圖3116所示，線(xiàn)框abcd從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域穿過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3116 A．進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，abcd中有感應(yīng)電流 B．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，abcd中有感應(yīng)電流 C．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流 D．離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流 【解析】　在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，常常需要考慮線(xiàn)框進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)和在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中無(wú)論勻速運(yùn)動(dòng)還是加速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)abcd的磁通量都沒(méi)有發(fā)生變化． 【答案】　AC 4. (多選)如圖3117所示的裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線(xiàn)管附近的銅質(zhì)閉合線(xiàn)圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖3117 A．開(kāi)關(guān)S接通的瞬間 B．開(kāi)關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí) C．開(kāi)關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間 D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間 【解析】　開(kāi)關(guān)S接通的瞬間、開(kāi)關(guān)S接通后滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間、開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間都使螺線(xiàn)管線(xiàn)圈中的電流變化而引起磁場(chǎng)變化，線(xiàn)圈A中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流． 【答案】　ACD 5．如圖3118所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為0.5 m的導(dǎo)體棒AB在金屬框架上以10 m/s的速度向右滑動(dòng)．R1＝R2＝20 Ω，其他電阻不計(jì)，則流過(guò)AB的電流是(　　) 圖3118 A．0.2 A　　　　　　　　 B．0.4 A C．0.05 A D．0.1 A 【解析】　導(dǎo)體棒AB做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv＝0.20.510 V＝1.0 V. 總電阻R＝＝10 Ω， I＝＝ A＝0.1 A，故D正確． 【答案】　D 6．如圖3119所示，有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為d，將一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線(xiàn)框以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若d>l，則線(xiàn)框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間應(yīng)等于(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592039】 圖3119 A.　　　B. C.　　　D. 【解析】　線(xiàn)框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則要求線(xiàn)框中的磁通量不發(fā)生變化，即線(xiàn)框全部在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流，所以線(xiàn)框從左邊框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始到線(xiàn)框右邊將要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)為止，這個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流，路程為d－l，所以時(shí)間為，所以C正項(xiàng)． 【答案】　C 7．“嫦娥一號(hào)”順利升空以后，我國(guó)已經(jīng)制定了登月計(jì)劃．假如未來(lái)某一天中國(guó)的宇航員登上月球，想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線(xiàn)圈，則下列推斷正確的是(　　) A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來(lái)判斷磁場(chǎng)的有無(wú) B．將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng) C．將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng) D．將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng) 【解析】　要使線(xiàn)圈中形成感應(yīng)電流，電流表有示數(shù)，則必須使電流表和線(xiàn)圈構(gòu)成閉合電路，A錯(cuò)誤；若線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，電流表無(wú)示數(shù)，則不能判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)，比如線(xiàn)圈平行于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中則無(wú)電流形成，但若電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng)，C正確，B、D均錯(cuò)誤． 【答案】　C 8．如圖3120所示，一個(gè)50匝的線(xiàn)圈的兩端跟R＝100 Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈的橫截面積是20 cm2，電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100 T/s的變化率均勻減小．這一過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流是多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592040】 圖3120 【解析】　由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E＝n＝nS＝501002010－4 V＝10 V， 根據(jù)歐姆定律，感應(yīng)電流大小為 I＝＝ A＝0.1 A. 【答案】　0.1 A 9．一面積為S＝410－2 m2、匝數(shù)n＝100匝的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)垂直于線(xiàn)圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為＝2 T/s.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率是多少？線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？ 【解析】　穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率 ＝S＝2410－2 Wb/s＝810－2 Wb/s， 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E＝n＝100810－2 V＝8 V. 【答案】　810－2 Wb/s　8 V 神奇的磁化水 磁化水是一種被磁場(chǎng)磁化了的水．讓普通水以一定流速，沿著與磁感線(xiàn)平行的方向，通過(guò)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，普通水就會(huì)變成磁化水．磁化水有種種神奇的效能，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用． 在日常生活中，用經(jīng)過(guò)磁化的洗衣粉溶液洗衣，可把衣服洗得更干凈．有趣的是，不用洗衣粉而單用磁化水洗衣，洗滌效果也很令人滿(mǎn)意． 磁化水為什么會(huì)有如此神奇的作用呢？這是一個(gè)至今尚未揭開(kāi)的謎．一些科學(xué)家認(rèn)為，水分子本身就是一個(gè)小磁體，由于異性磁極相吸，因而普通水中許多水分子就會(huì)首先相吸，連接成龐大的“分子團(tuán)”．這種“分子團(tuán)”會(huì)減弱水的多種物理化學(xué)性質(zhì)．當(dāng)普通水經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)作用后，沖破了原先連接的“分子團(tuán)”，使它變成單個(gè)的有活力的水分子．當(dāng)然，再?gòu)氐捉议_(kāi)磁化水的奧秘，還有待于人們繼續(xù)研究和探索．