人教版高中物理选修3-2楞次定律课后练习详解急!
课后练习1
第1讲电磁感应和楞次定律
1.
答案:CD
详解:导体棒匀速运动,磁通变化率为常数,产生稳定电流,那么线圈缠绕的磁铁会产生稳定磁场,不会产生感应电流通过线圈C;可以做加速运动;
2.
答案:c
详解:参考点电荷的分析方法,S磁单极子相当于负电荷,所以通过超导电路,相当于左边磁感应线通过电路。根据右手定则判断,电路会产生连续的adcba方向的感应电流;
3.
答:答
详细解释:当滑块从A滑动到变阻器的中点时,流经线圈A的电流从滑块流入,从固定接口流出,向右产生磁场。另外,在滑动过程中,电阻增大,电流减小,所以磁场逐渐变小,所以这时线圈B要产生一个向右的磁场,防止通过线圈A的电流从滑块流入,从固定界面流出。此时,通过R点的电流从C流向D;在从中点到B点滑动的过程中,通过线圈A的电流从固定界面流入,从滑块流出,产生向左的磁场。在滑动过程中,电阻减小,电流增大,所以磁场逐渐增大,所以这时线圈B要产生一个向右的磁场来阻止这种变化,通过R的电流仍然从C流向d。
4.
答案:b
详细解释:aob是一个闭合回路,oa逆时针运动,通过回路的磁通量会发生变化。为了防止这种变化,ob会和oa一起移动;
5.
答:答
详细说明:当开关处于A时,通过上面的磁感应线指向右边,开关关闭,上面的磁场就会消失。为了防止这种变化,需要产生一个磁场来弥补。这时,通过R2的电流从C点流向D点;当开关闭合到B时,通过上部线圈的磁场转向左侧。为了防止这种变化,它会向右产生一个磁场来抵消它。此时,通过R2的电流仍然是从C指向D;
6.
答案:AC
详解:注意,地理南北极正好与地磁南北极相反,可以用右手判断。
0(大纲版)高二物理同步复习教程。
第四讲电磁感应中的功和能
演讲者:徐建峰
1.
答案:c,d
详解:ab下落过程中,需要克服安培力做功,机械能不守恒。在速度达到稳定之前,其减少的重力势能随着阻力的增加转化为其增加的动能和内能。速度达到稳定后,动能不变,其减少的重力势能全部转化为阻力增加的内能。选择CD
2.
答:答
详细解释:E=BLv
I=E/R=BLv/R
f = bil = b 2l 2v/rw = FD = b 2l 2dv/r = b 2s LV/r,选a。
3.答案:b,c
详细解释:起初重力大于安培力,ab加速。随着速度的增加,安培力增加,当安培力等于重力时,加速度为零;速度稳定时达到最大,重力的功率是重力乘以速度,此时也达到最大。最后的结果是安培力等于重力,安培力不为零,热损失不为零。选择BC。
4.答案:(1) 5m/s. (2)1.5J .
详细解释:(1)导体棒匀速运动时,重力沿斜面向下的分量等于安培力和摩擦力之和,即
(2)
5.
答:答
详细解释:由于电流在后半段是均匀变化的,所以通过B的磁通也是均匀变化的,它产生的感应电流不变,B中电流的大小和方向不变,但是A中的电流变了,所以F的方向变了。选择一个
6.答案:0.3,1.0
详细解释:(1)
(2)引线框每米电阻为0.1ω,故引线总电阻为0.3ω,感应电流I =/r = 1.0A。
7.答案:(1),(2)
详解:设杆ab刚滑到水平轨道的速度为,由机械能守恒得到:
当两个杆在水平轨道上运动时,由两个杆组成的系统动量守恒,假设最终速度为* * *,则有
它由上述两个公式得到:
因为两根棒的电阻相等,电流强度始终相等,所以产生的热量也相等。设每根棒上产生的热量为q,根据能量守恒,有
解决方案:
八
答案:AC
详解:从1到2,只有阻力,必有V1 > V2,2到3,引力,V2
9.答案:从p到a。
详解:此时感应电动势为,电路为ap段电阻与bp段电阻并联,并联电路总电阻为,所以并联电路电压为,方向从P流向a。
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第五讲电磁感应在现实生活中的应用
演讲者:徐建峰
1.
答案:ABC
详细说明:t1到t2期间,正方向电流减小,右方向磁场减小。为了防止磁场的减弱,B要产生一个同方向的磁场来补偿。根据右手定则,线圈B和线圈A的感应电流一致,电流方向相同,线圈相互吸引。同理,你可以判断B是正确的;t1时,A的电流变化率为0,B中没有感应电流,作用力为0;在时间t2,a的电流为0,作用力为0。选择ABC
2.
答案:(1) 2.5 m/s (2) 2.5 W。
详解:(1)导体ab受G和框架支撑,加速运动受牛顿第二定律支配。
mgsin30 = ma
a = gsin30 = 5(米/秒2)
但导体从静止开始运动后,会产生感应电动势,回路中会有感应电流,使导体受到磁场的安培力。设安培力为FA。
随着速度v的增加,加速度a逐渐减小。当a=0时,速度v有一个最大值。
(2)当导体ab的速度达到最大值时,电阻器上释放的电功率。
3.答案:B
详细解释:1,磁铁上下振动,使闭合线圈中的磁通量周期性变化,所以产生交变电流;
2.交流电产生的感应磁场会阻碍磁铁的振动,所以振动幅度会逐渐减弱,即磁铁阻尼振动;
3.因为磁铁的振动减弱,磁通量的变化减弱,所以感应电流也减弱。
4.答案:C
详解:匀速运动时,右边线圈产生的磁场是稳定的,穿过左边线圈的磁场也是稳定的不能产生电流,AB是错误的;向左匀速运动时,右线圈产生的磁场向下并增大,所以通过左线圈的磁场也增大,感应电流刚好通过二极管,C是对的,D是错的;
5.答案:4B(l+a' t2)a' t
详解:时间t后,四根导体棒形成边长为l' = l +a' t2的正方形闭合电路,每根导体棒产生的感应电动势为e1=Bl' vt,其中vt = A ' t问题中得到的总电动势。
E total = 4E1 = 4B (L+A 'T2) A 't .
6.回答:D
详细解释:B中右闭环磁通量的变化是稳定的,所以导体条产生的电流是恒定的,左边的线圈不能产生感应电流,L2不发光,A中右闭环磁通量的变化率在变化,导体条产生的电流也在变化,所以左边的线圈可以产生感应电流,L1可以发光。选择d
7.
回答:
详细说明:根据能量守恒判断,金属环中产生的热量等于初始动能减去最终动能,即
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第六讲自感和互感
演讲者:徐建峰
1.答案:AD
详细解释:当K关断时,电路(A)中的线圈L产生自感应电动势,与电阻R和灯S形成回路,使回路中的电流I1逐渐减小到零。所以光线s逐渐变暗。在电路(b)中,当K关断时,线圈L中产生的自感电动势会阻止原电流I 1减小,与灯S和电阻形成闭合回路。回路中电流方向为顺时针,电流从I 1逐渐减小到零。可以看出,当K关断时,电路(B)中原本流过灯S的电流I 2立即消失,而自感应电动势提供的电流I 1从右向左流过灯S,然后逐渐减小到零,于是灯S先亮(闪)后暗。
2.
答案:d
详细解释:一开始是S1开启,S2刚开启时AB在回路中,所以AB全开,假设发光正常,A错了。此时,电感器的电流从0变到0,因此感抗非常大。因为电感抑制,瞬间电感电流为0,所以对于B对来说,导通瞬间相当于a电感开路。
但电感并不阻止电流的变化,所以一段时间后电流稳定,相当于电感B短路,所以在C断开S2之前,B没有电流,电流流经A和l,断开后A不在任何闭合回路中,立即熄灭。L中有电流,由于抑制电流变化的作用(你也可以这样理解,L中的电流使L成为电磁铁,电流有减小的趋势,所以电磁感应通过L磁通量的变化产生电动势。简而言之,有一个电流流过B,在断开的瞬间,流过B的电流很大(即稳态时流过L的电流相当于电路中只接了一个灯的电流),所以B是导通的,但之后电流还是会减小,直到0,B就熄灭了。
3.
答案:b
详解:断开S1,拆下电流表和电阻,效果是一样的。由于L的自感效应,要防止电流的变化产生从A到b的感应电流,此时如果不断开S2,就会有电流反向流入电压表,相当于电压表反接,会损坏电压表;所以先断开S2。
4回答:
5.答案:(1)D1 (2)D2立即熄灭,D1逐渐变暗直至熄灭。
详细解释:(1)在S键闭合的瞬间,电流无法通过电感,流过D1的电流分流到D2和负载电阻,所以流过D1的电流大于流过D2的电流,D1更亮;
(2)钥匙S关闭的瞬间,电感会产生反向电流,在D1和电感形成的回路中流动,于是D1会逐渐变暗,最终熄灭;而D2马上就出去了;
6.答案:b,a,自我感觉
详细解释:S关断前,自感线圈L中有一个向右的电流,紧接着S关断后,L中的电流会减小,因此L中会产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,但电流会逐渐减小到零。原本与L并联的灯泡A,会因为电源的断开而立刻失去向右的电流。但此时与L形成串联电路,维持在L的减弱电流正好流过灯泡A,方向是从B到A,这就是自感现象;
7.回答:(1)因为r1 > R2,也就是i1 < I2,小灯泡在K关闭后突然变成黑暗状态,然后逐渐变暗,最后熄灭。
(2)由于r1 < R2,即I1 > I2,小灯泡的电流在K关断后突然由原来的I2变为I1(反方向),然后逐渐变小,最后变为零,所以灯泡在K关断后首先变得比原来亮,然后逐渐变暗直至熄灭。
第七讲交流电
演讲者:徐建峰
1.答案:(1)6V,(2)0.5rad/s,(3)3.8V,(4)1.8W,(5)1.8N?m .
详细解释:1)感应电动势最大值为6V,
(2)线圈旋转的角速度为0.5弧度/秒,
(3)当线圈从图示位置旋转90°时,感应电动势的平均值为3.8V,
(4)线圈每旋转一周,电路产生的热功率为1.8W,
(5)当线圈平面与磁感应线的夹角为60°时,磁力矩为1.8N?m
2.答案:45W,2.12A
详细说明:交流电最大值3A,有效值2.12A,加热功率为。
3答案:b
详细解释:感应电动势的最大值,有效值为,灯泡的功率。
4.
答案:d
详细解释:钳形电流表的工作原理是利用电磁感应原理将电缆中的大电流变成小电流,然后用刻度来表示电缆中的大电流,因为电流表的量程是有限的。它只能测量交流电流。
设电缆中的电流为I,电流表的匝数为N,如图4(a)所示,电流表读数为1.2A,则I/1.2=N/1,所以N=I/1.2(电流比等于匝数比的倒数)。
在图4(b)中,如果电流表的读数为I1,则I/I 1 = n/3 =(I/1.2)/3 = I/3.6,所以I 1 = 3.6a。
5.答案:(1)67.1%(2)t≈192.3天(3)9∶250,2.78ω。
详细说明:(1)电站的能量转换效率为:
替代数据:≈ 67.1%
(2)
(3)升压变压器的匝数比为9∶250。
根据= iu,I = 9.0× 103a。
经过
d:r = 2.78ω
6.答案:B
详解:输电线上的电功率损耗自然与输电线上电压降的平方成正比;当传输的电功率不变时,传输的电压增大,电流减小,所以与传输电压的平方成反比;
7.
答案:d
详解:从图中可以看出,周期为0.2s,频率为50Hz,交流电动势最大值为1V,t=0.1s时,电动势为0;选择d
8.
答案:(1) 275匝(2) N1 = 550匝,I1 = 0.255a。
详细解释:(1)
圆
(2)根据(1)
显示输出功率等于输入功率,即
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第8讲传感器
演讲者:徐建峰
1.答案:BD
详细解释:当F作用于可动隔膜电极时,隔膜变形,使极板间距离D变小,电容变小,而电压基本不变,因此会有短时电流通过电流表;没有压力,电容不会变化,不会放电;
2.
答:答
详细解释:光敏电阻的阻值随光强的增加而减小,所以R3阻止其减小,那么流过A点所在支路的电流增大,R4上的压降增大,所以R3上的压降减小,所以A点的电位高于B点;选择一个
3.
回答:
4.
答案:AC
详细说明:插入越深,电容极板面积越大,电容越大。设金属棒和导电液体分别接在电源两极后断开,电容器的充电容量为Q,Q=UC。H越小,常数Q意味着U增加。选择交流
5.答案:b
详细解释:M移动时,会改变滑动变阻器的阻值,导致电压表读数的变化;既然M不动,那它还是一个回路,回路中有电流,M也有读数;选b。
6.答:答
详细解释:b是将声音振动转化为电信号;c是将压力转化为电信号;d是将温度变化转化为电信号;所以只有A把红外线转换成电信号,所以选A。