新课标高中物理选修32课后习题包括答案解析

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高中物理 3.2 课后习题答案

第 4 章

第 1 节 划时代的发现

1． 奥斯特实验，电磁感觉等．

2． 电路是闭合的．导体切割磁感线运动．

第 2 节 研究电磁感觉的产生条件

1． （ 1）不产生感觉电流（ 2）不产生感觉电流（ 3）产生感觉电流

2． 答：因为弹簧线圈缩短时，面积减小，磁通量减小，所以产生感觉电流．

3． 答：在线圈进入磁场的过程中，因为穿过线圈的磁通量增大，所以线圈中产生感觉电流；在线圈走开磁场的过程中，因为穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中产生感觉电流；当个线圈都在磁场中时，由

于穿过线圈的磁通量不变，所以线圈中不产生感觉电流．

4． 答：当线圈远离导线挪动时，因为线圈所在地点的磁感觉强度不停减弱，所以穿过线圈的磁通量不停减小，线圈中产生感觉电流．当导线中的电流渐渐增大或减小时，线圈所在地点的磁感觉强度也渐渐

增大或减小，穿过线圈的磁通量也随之渐渐增大或减小，所以线圈中产生感觉电流．

5． 答：假如使铜环沿匀强磁场的方向挪动，因为穿过铜环的磁通量不发生变化，所以，铜环中没有感觉

电流；假如使铜环在不平均磁场中挪动，因为穿过铜环的磁通量发生变化，所以，铜环中有感觉电流．

6． 答：乙、丙、丁三种状况下，能够在线圈 B 中察看到感觉电流．因为甲所表示的电流是稳恒电流，那

么，由这个电流产生的磁场就是不变的．穿过线圈 B 的磁通量不变，不产生感觉电

7． 流．乙、丙、丁三种状况所表示的电流是随时间变化的电流，那么，由这样的电流产生的磁场也是变化的，穿过线圈 B 的磁通量变化，产生感觉电流．

8． 为了使 MN 中不产生感觉电流，一定要求 DENM 组成的闭合电路的磁通量不变，即

BS B0l 2 ，而

S (l vt )l ，所以，从 t 0 开始，磁感觉强度

B0l B 随时间 t 的变化规律是 B

l vt

第 3 节 楞次定律

1． 答：在条形磁铁移入线圈的过程中，有向左的磁感线穿过线圈，并且线圈的磁通量增大．依据楞次定

律可知，线圈中感觉电流磁场方向应当向右，再依据右手定章，判断出感觉电流的方向，即从左边看，

感觉电流沿顺时针方向．

2． 答：当闭合开关时，导线 AB 中电流由左向右，它在上边的闭合线框中惹起垂直于纸面向外的磁通量增

加．依据楞次定律，闭合线框中产生感觉电流的磁场，要阻挡它的增添，所以感觉电流的磁场在闭合 新课标高中物理选修32课后习题包括答案解析

2 / 15 线框内的方向是垂直纸面向里，再依据右手定章可知感觉电流的方向是由 D 向 C．当断开开关时，垂

直于纸面向外的磁通量减少．依据楞次定律，闭合线框中产生感觉电流的磁场，要阻挡原磁场磁通量

的减少，所以感觉电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直纸面内外，再依据右手定章可知感觉电流的

方向是由 C 向 D．

3． 答：当导体 AB 向右挪动时，线框 ABCD 中垂直于纸面向内的磁通量减少．依据楞次定律，它产生感觉

电流的磁场要阻挡磁通量减少，即感觉电流的磁场与原磁场方向同样．垂直于纸面向内，所以感觉电

流的方向是 A→ B→ C → D ．此时，线框 ABFE 中垂直纸面向内的磁通量增添，依据楞次定律，它产生的

磁场要阻挡磁通量的增添，即感觉电流的磁场与原磁场方向相反，垂直于纸面向外．所以，感觉电流

的方向是 A → B→ F→ E．所以，我们用这两个线框中的随意一个都能够判断导体 AB 中感觉电流的方向． 说

明：本题对导体 AB 中的电流方向的判断也可用右手定章来确立．

4． 答：因为线圈在条形磁铁的 N 极邻近，所以能够以为从 A 到 B 的过程中，线圈中向上的磁通量减小，

依据楞次定律，线圈中产生的感觉电流的磁场要阻挡磁通量的减少，即感觉电流的磁场与原磁场方向

同样，再依据右手螺旋定章可知感觉电流的方向，从上向下看为逆时针方向．从 B 到 C 的过程中，线

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圈中向下的磁通量增添，依据楞次定律，线圈中产生的感觉电流的磁场要阻挡磁通量的增添，即感觉

电流的磁场与原磁场方向相反， 再依据右手螺旋定章可知感觉电流的方向， 从上向下看为逆时针方向．

5． 答：（ 1）有感觉电流（ 2）没有感觉电流； （ 3）有感觉电流；（ 4）当合上开关 S 的一瞬时，线圈 P 的左

端为 N 极；当翻开开关 S 的上瞬时，线圈 P 的右端为 N 极．

6． 答：用磁铁的任一极（如 N 极）凑近 A 球时，穿过 A 环中的磁通量增添，依据楞次定律， A 环中将产

生感觉电流，阻挡磁铁与 A 环凑近， A 环将远离磁铁；同理，当磁铁远离发 A 球时， A 球中产生感觉电

流的方向将阻挡 A 环与磁铁远离， A 环将凑近磁铁．因为 B 环是断开的，不论磁极移近或远离 B 环，

都不会在 B 环中形成感觉电流，所以 B 环将不挪动．

7． 答：（ 1）以下图．圆盘中随意一根半径 CD 都在切割磁感线，这半径能够当作一个电源，依据右手定

则能够判断， D 点的电势比 C 点高，也就是说，圆盘边沿上的电势比圆心电势高， （ 2）依据右手定章

判断， D 点电势比 C 点高，所以流过电阻 R 的电流方向自下向上．说明：本题可拓展为求 CD 间的感觉

电动势．设半径为 r ，转盘匀速转动的角速度 ，匀强磁场的磁感觉强度为 B，求圆盘转动时的感觉电

动势的大小．详细答案是 1 2

第 4 节 法拉第电磁感觉定律 E 2 Br．

1． 正确的选项是

D ．

2． 解：依据法拉第电磁感觉定律，线圈中感觉电动势为 E n 1000 0.09 V 175V ；根

t

据闭合电路欧姆定律可得，经过电热器的电流为 E 175

I R r 990

3．解：依据导线切割磁感线产生感觉电动势的公式 E Blv 得：缆绳中的感觉电动势

E 10 5 104 10 3 10 3 V

4． 答：能够．声音使纸盒振动，线圈切割磁感线，产生感觉电流．

5． 答：因为线圈绕 OO 轴转动时，线圈长 L 2 的边切割磁感线的速度变化，感觉电动势因此变化．依据公

式 E Blv sin 和 v r 有 E BL1L2 sin ．因为 S L1L2 ， 90 ，所以， E BS ．

B R2 E

6． 答：（ 1）依据法拉第电磁感觉定律， 线圈中感觉电动势E n n ，所以， A

t t EB

2

2

4 4 ．（2）

1

I E B R2 1 n B S R ，所以， 依据闭合电路欧姆定律，可得经过线圈的电流 n

R t 2 R t 2 新课标高中物理选修32课后习题包括答案解析

4 / 15 S

I A R A 2 2 ．

I B R B 1

7． 答：管中有导电液体流过时， 相当于一段长为 d 的导体在切割磁感线， 产生的感觉电动势E Bdv ．液

体的流量 Q v d 2 2

，即液体的流量与电动势 E 的关系为 Q d E ．

4B

第 5 节 电磁感觉定律的应用 EB l v

1．解：依据导线切割磁感线产生感觉电动势的公式

，该机两翼尖间的电势差为

E 10 5 ，依据右手定章可知，从驾驶员角度来说，左边机翼电势

高。说明：该题的难点之上在于学生的空间想象力常常比较弱，对此，可用简单图形（图 4-12 ）帮助

理解；此外，该题可增补一问，即当飞机从西向东飞翔时，哪侧机翼电势高？剖析可得仍为左边机翼

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电势高。

2． （1）依据法拉第电磁感觉定律，线圈中感觉电动势为 E n 。 根 据 t 图象可知，

t

0.5Wb / s 。电压表的读数为 E n 100 0.5V=50V 。（ 2）感觉电场的方向为逆时针方向，

t t

以下图。（ 3 ） A 端的电势比 B 端高，所以 A 端应当与电压表标的接线柱连结。

3． 答：（ 1 ）等效电路以下图。 （2）经过 R 的电流方向从上到下。依据导线切割磁感线产生感觉电动势

的公式 E Blv ， MN 、 PQ 的电动势都为 E 1 1 1V 。依据电池的并联和闭合电路欧姆定律，经过 R

电流 IE 1

N 到 M ；过 PQ 的电流方向为自 N 到 M；过 PQ 的 A=1A 。（ 3）经过 MN 的电流方向为自

R 1

电流方向为 Q 到 P。

4． （ 1）线圈以速度 v 匀速进入磁场，当 CD 边在磁场中时，线圈中感觉电动势 E1 Bl 1v ，此中 l1 为 CD

边的长度。此时线圈中的感觉电流为 E1 Bl1v

，此中 R 为线圈的总电阻。同理，线圈以速度 2v I1

R R 2Bl 1v

匀速进入磁场时， 线圈中的感觉电流最大值为 I 2 E2

。第二次与第一次线圈中最大电流之比

为 2 :1 。（ 2 ）线圈以速度 v 匀速进入磁场，当 R R

CD 边在磁场中时， CD 边受安培力最大，最大值为

F1 BI 1l1 B2l1 2v

R 。因为线圈做匀速运动，所以此时外力也最大，且外力大小等于安培力大小，此时

B2l12v

4B 2l1 2v2

P 1

2v 进入磁场时， 外力的最大功率为 P2 外力的功率为 Fv1R 。同理，线圈以速度 R 。

第二次与第一次外力做功的最大功率之比为 4:1 。（ 3）线圈以 v 匀速进入磁场，线圈中的感觉电流为

Bl1v

E1 ，设 AD 边长为 l2

l

2 ，则线圈经过时间 t 完整进入磁场，今后线圈中不再有感觉电流。 I1

R R v

2 2 2

l2 2 2

2 B l v l 1l 2

所以第一次线圈中产生的热量为 1 B

Q1 I1 RtR2 R v R 。同理，线圈以速度2v

磁场时，线圈中产生的热量为 Q2 2B 2 2 2 。第二次与第一次线圈中产生的热量之比为 2 :1 l 1

l R

匀速进入

。说明：

可进一步剖析并说明，在这一过程中，外力战胜安培力所做的功与感觉电流所做的功是相等的。

第 6 节 互感和自感