【新教材】2021-2022学年高二物理暑假作业（12）

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【新教材】2021-2022学年高二物理暑假作业（12）1.一磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，有一面积为S的矩形线圈按图中所示放置，平面与竖直方向成θ角。将绕轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为(   )。
 A.0 B. C. D.2.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中(   )
 A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D.手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失3.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放入分别用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率。闭合开关S的瞬间(   )
 A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射4.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是(   )。
 A.当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈中的电流方向相反C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈对电梯均施加向上的安培力而阻碍电梯下落D.对调磁铁磁极，当电梯仍坠落至图示位置时，闭合线圈对电梯施加的安培力将反向5.某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是(   )
 A.开关S由断开到闭合的瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.保持开关S闭合，滑动变阻器滑片P加速向右滑动D.保持开关S闭合，滑动变阻器滑片P匀速向右滑动6.在物理兴趣小组的活动中，某同学将轻质圆形铝板用细棉线悬挂在固定点O上，铝板可以绕O点自由摆动，如图所示。在平行于铝板的竖直面内将一竖放的条形磁铁在铝板附近左右来回拉动（与铝板始终不相碰），若空气流动对铝板的影响可忽略不计，则下列对这个实验结果的判断正确的是(   )
 A.铝板内不会产生感应电动势 B.铝板内能产生感应电动势但不会产生感应电流C.铝板可以在安培力的作用下摆动起来 D.铝板始终保持静止不动7.如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M与电池、开关S及滑动变阻器串联，线圈N与电流计G连接，若电流从左侧流入电流计时，电流计指针向左偏转，则(   )
 A.S闭合的瞬间，电流计指针将向左偏转B.S断开的瞬间，电流计指针不偏转C.S闭合稳定后，电流计指针将向左偏转D.S闭合稳定后，滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流计指针将向右偏转8.如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线与平行，且、所在平面与线圈平面垂直，若要在线圈中形成方向为的感应电流，可行的做法是(   )
 A.中电流I逐渐增大 B.中电流I逐渐减小C.导线正对靠近线圈 D.线圈绕轴逆时针（俯视）转动9.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(   )
 A.线圈a中将产生顺时针方向（俯视）的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力将增大10.电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的是(   )
 A.金属弦换成铜弦，电吉他仍能正常工作B.取走磁体，电吉他也能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中，线圈中的感应电流方向保持不变11.2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是(   )
 A.阻尼器摆动时产生的涡流源于电磁感应现象B.阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电C.阻尼器最终将机械能转化为内能D.质量块通过导体板上方时，导体板的涡流大小与质量块的速率无关12.图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是(   )
 A.时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向B.时间内，线圈B有扩张的趋势C.时刻，线圈B既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势D.时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变


答案以及解析1.答案：C解析：初始时刻，平面的有效面积为（与B垂直的竖直投影面积），其磁通量为。将绕轴转过180°角时，其磁通量为，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为。2.答案：AC解析：由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A项正确，B项错误；根据变压器原理，原、副线圈通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递的，C项正确；手机与机座无须导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D项错误。3.答案：AB解析：本题考查了楞次定律，体现了科学思维中科学推理要素。线圈中电流从右侧流入，磁场方向向左，在闭合开关的瞬间，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流从左侧看为顺时针方向，选项A正确；由于铜环的电阻较小，则铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环，选项B正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误。4.答案：BC解析：若电梯突然坠落，闭合线圈内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止磁铁的运动，A项错误；当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流的方向相反，B项正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈都在阻碍电梯下落，C项正确；对调磁铁磁极，当电梯仍坠落至图示位置时，线圈仍阻碍电梯下落，电梯仍受到竖直向上的安培力，D项错误。5.答案：A解析：若发现钻头M突然向右运动，则两螺线管产生的磁场互相排斥，根据楞次定律可知，M中磁通量增大，M向右移动阻碍磁通量增大，可能是开关S由断开到闭合的瞬间，或开关S闭合，滑动变阻器滑片向左滑动的过程，故A正确，BCD错误。6.答案：C解析：当条形磁铁靠近和远离铝板的过程中，铝板切割磁感线，产生感应电动势，故A错误；因铝板各部分切割磁感线的密集程度不同，局部磁通量的改变量不同，故各部分产生的感应电动势不同，由此在铝板内能产生感应电流，B错误；铝板产生感应电流后，可以在安培力的作用下摆动起来，故C正确，D错误。7.答案：A解析：闭合S的瞬间，左侧回路产生顺时针方向增大的电流，根据右手螺旋定则可知，线圈M中产生向右增大的磁场，所以线圈N中向右穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，右侧回路产生的感应电流方向为逆时针方向，电流从左向右通过电流计，即指针向左偏转，A正确；S断开瞬间，左侧回路电流发生变化，线圈M中产生的磁场发生变化，N中磁通量变化，故右侧回路一定能产生感应电流，则电流计指针一定发生偏转，B错误；S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流产生，因此电流计指针不偏转，C错误；S闭合稳定后，滑动变阻器滑片P向右滑动，阻值减小，导致左侧回路电流增大，则电流计偏转方向应与A项一致，D错误。8.答案：D解析：为线圈的对称轴，由图可知，中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，不论中电流I是逐渐增大还是逐渐减小，穿过线圈的磁通量均始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，AB错误；导线正对靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，C错误；线圈绕轴逆时针（俯视）转动90°，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为，D正确。9.答案：D解析：本题考查楞次定律的基本应用。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路中的电阻变小，所以流过螺线管b的电流增大，所以穿过线圈a的磁通量变大；由右手螺旋定则可以判断出穿过线圈a的磁通量增大的方向向下，所以根据楞次定律可知线圈a中感应电流所产生的磁场方向向上，再由右手螺旋定则可知线圈a中感应电流方向为逆时针方向（俯视），故A、B错误；滑片P向下滑动使得穿过线圈a的磁通量增加，根据感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因可知，只有线圈a面积减小才能阻碍磁通量的增加，所以线圈a应有收缩的趋势，故C错误；滑片P不动时，线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑片P向下滑动时，采用等效法，将线圈a和螺线管b看成两个条形磁铁，由楞次定律可以判断出两条形磁铁的N极相对，互相排斥，所以线圈a对水平桌面的压力变大，故D正确。10.答案：C解析：本题以电吉他为模型考查感应电流的产生条件、法拉第电磁感应定律。铜不能被磁化，铜弦振动不会在线圈中产生感应电流，电吉他不能正常工作，A错误；取走磁体，金属弦将不具有磁性，振动时将不能在线圈中产生感应电流，电吉他不能正常工作，B错误；由法拉第电磁感应定律，匝数越多，感应电动势越大，C正确；由于原磁场方向不变，弦在振动过程中，磁通量不断增大和减小，线圈中的感应电流方向不断变化，D错误。11.答案：AC解析：本题考查电磁感应现象与电磁阻尼。阻尼器摆动时，永磁铁通过导体板上方使通过导体板的磁通量发生变化，从而在导体板中产生涡流，这属于电磁感应，A正确，B错误；通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将机械能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为内能，C正确；质量块通过导体板上方时的速度越快，磁通量变化越快，导体板内产生的感应电动势和涡流就越大，D错误。12.答案：CD解析：本题考查安培定则与楞次定律的应用。在时间内，线圈A中顺时针方向的电流在减小，电流产生的磁场磁感应强度在减小，根据安培定则可知，穿过线圈B的磁通量向里且在减小，根据楞次定律可知线圈B的感应电流方向为顺时针，两线圈的电流同向，则相互吸引，所以线圈B有收缩的趋势，A、B错误；时刻，线圈A中的电流为零，A的周围没有磁场，B不受安培力，所以A与B之间没有相互作用，因此线圈B既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，C正确；在时间内，线圈A中逆时针方向的电流在增大，电流产生的磁场在增强，根据安培定则可知，穿过线圈B的磁通量向外且在增大，根据楞次定律可知，线圈B的感应电流方向为顺时针，所以时间内，线圈B中的感应电流方向不变，又由于线圈A中的电流变化率相同，所以穿过线圈B的磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈B内产生的感应电动势不变，结合闭合电路的欧姆定律可知，线圈B中电流的大小也不变，D正确。