2022高二物理寒假作业同步练习题自感涡流和电磁阻尼电磁驱动含解析.doc

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1、自感、涡流和电磁阻尼、电磁驱动1、关于线圈中自感电动势的大小，下列说法中正确的是()A.电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大B.电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大C.通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大【答案】：B【解析】：电感一定时，电流变化越快，越大，由EL知，自感电动势越大，A错，B对；线圈中电流为零时，电流的变化率不一定为零，自感电动势不一定为零，故C错；当通过线圈的电流最大时，若电流的变化率为零，自感电动势为零，故D错.2、如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，电阻R的阻值和线圈L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡

2、，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的直流电阻较小)()A.A比B先亮，然后A灭B.B比A先亮，然后B逐渐变暗C.A、B一起亮，然后A灭D.A、B一起亮，然后B灭【答案】：B【解析】：S闭合时，由于与A灯串联的线圈L的自感系数很大，故在线圈上产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以B比A先亮，稳定后，流过B灯支路的电流变小，所以B灯逐渐变暗，故B正确.3、在如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源.在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、

3、I2表示流过D1和D2的电流，则下列图象中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()【答案】：C【解析】：当闭合开关时，因为线圈与D1串联，所以流过D1的电流I1会慢慢增大，流过D2的电流I2为稳定值，且电路稳定时I2a)处以速度v沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的总热量是()A.mgbB.mv2C.mg(ba)D.mg(ba)mv2【答案】：D【解析】：金属块在曲面上滑动的过程中，由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒.初状态机械能E1mgbmv2末状态机械能E2mga总热量QE1E2mg(ba)mv2.9、（多选）1824年，法国科学家阿拉果完成

4、了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后下列说法中正确的是()A圆盘上产生了感应电动势B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动【答案】：AB【解析】：当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，故选项A正确如图所示，圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生

5、变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，故选项B正确在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为0，故选项C错误圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，故选项D错误10、如图所示,质量为m=100 g的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面高度h=0.8 m,有一质量为M=200 g的小磁铁(长度可忽略),以v0=10 m/s的水平速度射入并穿过铝环,落地点距铝环原位置的水平距离为s=3.6 m,则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)

6、:(1)铝环向哪边偏斜?(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v=2 m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?(g取10 m/s2)【答案】：(1)铝环向右偏斜(2)1.7 J【解析】：(1)由楞次定律可知,当小磁铁向右运动时,铝环向右偏斜(阻碍相对运动)。(2)设磁铁穿过铝环后的速度为v,落地时间为t。则h=gt2s=vt,解得v=9 m/s由能量守恒可得,E电=Mv2-mv2=1.7 J。11、如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流电路中电灯的电阻R16.0 ，定值电阻R2.0 ，A、B间的电压U6.0 V开关S原来闭合，电路处于稳定

7、状态，在t11.0103 s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示(1)求出线圈L的电阻RL；(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？(3)在t21.6103 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？【答案】：(1)2.0 (2)电灯中的电流方向向左(3)3.0 V【解析】：(1)由题图可知，开关S闭合电路稳定时流过线圈L的电流I01.5 A.由欧姆定律得I0，解得RLR2.0 .(2)断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向向左(3)由题图可知，t21.6103 s时刻线圈L中的电流I0.3 A，此时线圈L相当于电源，由闭合电路欧姆定律得EI(RLRR1)0.3(2.02.06.0) V3.0 V.