2018版 第1章 4.楞次定律 学业分层测评3
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学业分层测评(二)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.关于点电荷的下列说法中正确的是()A.体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B.足够小(例如体积小于1 mm3)的带电体,一定可以看作点电荷C.由库仑定律可知,两个电荷间的距离趋于无穷小时,库仑力趋于无限大D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的绝对值,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷,并不只是看它本身尺寸的大小,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计,D正确.当研究两个距离很远的星球间的库仑力时,两星球也可视为点电荷,A错误.两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷,B错误.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当两电荷间的距离趋于无穷小时,电荷不能视为点电荷,库仑定律不能使用了,它们间的库仑力并非无穷大,C错误.【答案】 D2.(多选)库仑定律的适用范围是()A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,这两个带电体均可视为点电荷,而且在真空中,则可应用库仑定律,故C、D正确.【答案】CD3.在真空中两个点电荷A、B相距10 cm,A的带电荷量是B的带电荷量的10倍,B受的库仑力是0.1 N,则A受到的库仑力是() 【导学号:18152019】A .1 NB .0.1 NC .10 ND .100 N【解析】 A 、B 间的库仑力应是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,A 受的库仑力为0.1 N.【答案】 B4.真空中两个异种点电荷q 1、q 2相距一定距离.现固定q 1,再把q 2移到远处的过程中,q 2受到的库仑力( )①不断增大 ②不断减小 ③是吸引力 ④是排斥力A .①③B .②③C .①④D .②④【解析】 由库仑定律可得,把q 2移到远处的过程中,q 2受到的库仑力不断减小,②正确,由于q 1和q 2是异种电荷,所以q 2受到的库仑力是吸引力,③正确.【答案】 B5.两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q 和-Q ,相距r 时(r 远大于金属球半径),它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开,并使它们相距2r ,则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F 4B.F 8C.F 12D.F 16【解析】 两球接触前的相互作用力大小F =k 3Q ·Q r 2=3kQ 2r 2.两球接触后,电荷先中和再平分,两球分开后的带电量均为3Q +(-Q )2=Q ,所以两球间作用力大小变为F ′=kQ 2(2r )2=kQ 24r 2. 由以上可知F ′=F 12.【答案】 C6.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图中所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )【解析】 把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电,箔片带正电;若金属球带负电, 则将导体上的自由电子排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电,箔片带负电.选项B 正确.【答案】 B7.两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点电荷之间的距离应是( )【导学号:18152019】A .4dB .2d C.d 2 D.d 4【解析】 由库仑定律可知两点电荷间的相互作用力与它们距离的平方成反比,所以当相互作用力大小变为原来4倍时,两电荷间的距离应变为原来的一半,即C 正确.【答案】 C8.两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离.若同时释放两球,它们的加速度之比将( )A .保持不变B .先增大后减小C .增大D .减小【解析】 设两球的质量分别为m 1、m 2,两球所受的库仑斥力大小分别为F 1、F 2.由牛顿第二定律可知,a 1=F 1m 1,a 2=F 2m 2,由牛顿第三定律可知,两球间的库仑斥力等大反向,故F 1=F 2,可得出a 1a 2=m 2m 1,故两球的加速度之比与两球间距大小无关,A 正确.【答案】 A[能力提升]9.(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷,相距一定距离时,两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开,此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )A.F 8B.3F 8C.3F 4D.F 4【解析】 金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力,利用库仑定律F =k q 1q 2r 2可知,若当两小球的距离不变时,两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比.因两个小球的带电性不明确,所以两个小球可能带同种电荷,也可能带异种电荷,故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力,也可能是相互排斥力.若两个小球带同种电荷时,C 分别与A 、B 相接触后,电荷量直接平均分配,最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38,即3F 8.若两个小球带异种电荷时,C 先与A 接触,电荷量平均分配;再与B 接触,电荷量先中和后,再平均分配.最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14,故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18,即18F .【答案】 AB10.在真空中有两个点电荷,其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍,当它们相距0.05 m 时,相互斥力为1.6 N ;当它们相距0.1 m 时,相互斥力为______N .那么,这两个点电荷的电荷量分别为______C 和______C.【导学号:18152019】【解析】 设其中一个的电荷量为q ,则另一个的电荷量为4q ,由库仑定律:F 1=k q ·4q r 21,F 2=k q ·4q r 22,将F 1=1.6 N ,r 1=0.05 m ,r 2=0.1 m 代入可解得F 2=0.4 N ,q =13×10-6 C ,4q =43×10-6 C.【答案】 0.4 13×10-6 43×10-611.真空中有两个静止的点电荷,相距18 cm ,其中Q 1带正电,电荷量为1.8×10-12 C ,它们之间的引力F =1.0×10-12 N ,求Q 2所带的电荷量及电性.【解析】 由于是真空中的两个点电荷,符合运用库仑定律解题的条件.由库仑定律:F =k ·Q 1Q 2r 2,可得Q 2=Fr 2kQ 1=1.0×10-12×(0.18)29×109×1.8×10-12C =2.0×10-12 C.因为Q 1、Q 2间的作用力为引力,可见Q 2带负电.【答案】 2.0×10-12 C 负电12.两个带电小球,质量都是1 kg ,带电荷量都为2.0×10-5 C ,相隔较远,以至于两球可看成点电荷,试求它们之间的静电力与万有引力之比.【导学号:18152019】【解析】因为两球都可看成点电荷和质点,所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力.F电F引=kQ1Q2r2Gm1m2r2=kQ2Gm2=9×109×(2.0×10-5)26.67×10-11×12=5.4×1010.【答案】 5.4×1010。
学业分层测评(五)(建议用时:30分钟)[学业达标]1.某些儿童由于偏食(不爱吃蔬菜、水果),结果生长发育出现障碍,患营养缺乏症。
这是由于下列哪种物质不足而引起的() 【导学号:72062108】A.维生素B.油脂C.蛋白质D.糖类【解析】蔬菜和水果可以为人体提供多种微量元素和维生素,所以不爱吃蔬菜和水果会造成维生素等摄入不足。
【答案】 A2.在日常生活中出现了“加碘食盐”“铁强化酱油”“高钙牛奶”“富硒茶叶”“含氟牙膏”等名词,这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为()【导学号:72062109】A.元素B.单质C.分子D.氧化物【答案】 A3.下面是小王在医院做的血常规检查报告单的部分内容。
小王应注意补充的微量元素是()A.硒C.铁D.碘【解析】从图表数据可看出,小王是缺铁性贫血。
由于铁元素是构成血红蛋白的主要元素,故需要补铁。
【答案】 C4.继“食盐加碘”后,我国又将启动“酱油加铁”工程。
“酱油加铁”的意义是:①补充人体需要的铁元素;②预防缺铁性贫血病;③改善酱油的味道;④增加黑色素;⑤减少厨房污染物;⑥提高人们健康水平。
其中正确的是()【导学号:72062110】A.①②⑥B.④⑤⑥C.③④⑤D.①②③【解析】铁是人体必需的一种微量元素,酱油加铁的目的是补充人体所需铁元素,预防缺铁性贫血,提高人们的健康水平。
【答案】 A5.中国有句名言:药补不如食补。
碘是人体必需的微量元素,有“智力元素”之称,下列食物中含碘较多的是()A.鸡蛋B.橙汁C.葡萄D.海带【解析】海带含碘较多,鸡蛋富含蛋白质,葡萄、橙汁富含V C。
【答案】 D6.某同学搜集资料发现,长期或大量摄入铝元素会对人的大脑和神经系统造成损害,为此该同学提出的下列建议中错误的是() 【导学号:72062111】A.少吃油条,因为油条中含有KAl(SO4)2B.使用铁锅代替铝制炊具C.治疗胃酸过多时尽量不服用含Al(OH)3的胃舒平D.使用铝锅时,应加醋长时间炖煮【解析】铝锅中铝在使用时,会有少量铝进入饮食中,尽量少用。
学业分层测评(一)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.关于功,下列说法正确的是( )A.因为功有正负,所以功是矢量B.因为力是矢量,所以功也是矢量C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移D.一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦这三者的乘积【解析】因为功是标量,所以A、B选项错误;根据W=α可判断C错误,D正确.【答案】D2.如图1-1-9所示,一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱,在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注),比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )图1-1-9A.大人做的功多B.小孩做的功多C.大人和小孩做的功一样多D.条件不足,无法判断【解析】因为木箱匀速运动,小孩和大人所用的推力相等,又因为所走的位移相同,所以做功一样多,C选项正确.【答案】C3.有一根轻绳拴了一个物体,如图1-1-10所示,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是( )【导学号:45732019】图1-1-10A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功【解析】重力与位移同向,做正功,拉力与位移反向,做负功,由于做减速运动,所以物体所受合力向上,与位移反向,做负功,A选项正确.【答案】A4.下列关于功的说法中正确的是( )A.运动的物体一定有力对其做功B.物体受到力的作用,并且有位移,力就一定对其做功C.合力的总功等于每个分力所做功的绝对值相加D.功的正负并不表示功的大小【解析】物体受力,且在力的方向上有位移,力才对物体做功,故选项A、B错误;合力的总功等于每个分力所做功的代数和,功的正负不表示大小,故选项C错误,选项D正确.【答案】D5.以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,上升最大高度是h.如果空气阻力f的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为( )A.-2B.-C.-2 D.0【解析】空气阻力的大小恒定,始终与运动方向相反,上升过程空气阻力做的功W1=-,下落过程空气阻力做的功W2=-,整个运动过程中,空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2,选项A正确.【答案】A6.用水平恒力F作用于质量为m的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s,恒力F做功为W1;再用该恒力作用在质量为2m的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样的距离s,恒力F做功为W2,则两次恒力做功的关系是( )【导学号:45732019】A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法判断【解析】物体沿力的方向运动,恒力做功就是指力F做的功,根据W=α,两次做功中的F、s、α均相同,所以两次F做功相同,即W1=W2.【答案】C7.(多选)如图1-1-11所示,质量为M的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是( )图1-1-11A.如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功D.如果物体做减速直线运动,F可能对物体做负功【解析】判断一个力做正功还是负功,关键看力的方向和物体运动的方向,题目中不论物体加速、减速还是匀速运动,力的方向始终和运动方向相同,因此力F一定做正功,A、C正确.【答案】8.如图1-1-12所示是一个物体受到的力F与位移l的关系图象,由图象求力F对物体所做的功.图1-1-12【解析】0~2 m内,力F做正功为W1=F1l1=10×2 J=20 J2~5 m内,力F做负功为W2=F2l2=-20×3 J=-60 J5~6 m内,力F做正功为W3=F3l3=20×1 J=20 J故力F所做的功为W=W1+W2+W3=20 J+(-60) J+20 J=-20 J.【答案】-20 J[能力提升]9.(多选)质量为m的物体,静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图1-1-13所示.物体相对斜面静止,则下列说法正确的是( )图1-1-13A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功【解析】物体的受力和位移如图所示.支持力N与位移s的夹角α<90°,故支持力做正功,D选项正确;重力与位移垂直,故重力不做功,A选项错误;摩擦力f与位移s的夹角大于90°,故摩擦力做负功,C选项正确;物体做匀速运动,所受合力为零,合力不做功,故B选项正确.【答案】10.(多选)质量为2 的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀变速直线运动,2 s后撤去F.该过程中,物体运动的速度图象如图1-1-14所示,g取10 2,则下列说法中正确的是( )【导学号:45732019】图1-1-14A.拉力F对物体做功150 JB.拉力F对物体做功500 JC.物体克服摩擦力做功100 JD.物体克服摩擦力做功175 J【解析】设摩擦力大小为f,在0~2 s内,a1=2.5 2,F-f=1,位移s1=×2 m=15 m,在2~6 s内,a2=-2.5 2,s2=m=20 m,只受摩擦力f作用,故f =-2=5 N,代入上式得F=10 N,则拉力F做功=F·s1=150 J,摩擦力f做功=-f(s1+s2)=-5×(15+20)J=-175 J,即物体克服摩擦力做功175 J.故选A、D.【答案】11.一个质量m=150 的雪橇,受到与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F =500 N,在水平地面上移动的距离s=5 m(如图1-1-15所示).雪橇与地面间的滑动摩擦力f=100 N,37°=0.6,37°=0.8.求力对雪橇所做的总功.图1-1-15【解析】对物体受力分析如图所示,法一:拉力F所做的功=F·θ=500 N×5 m× 37°=2 000 J,摩擦力f所做的功=f· 180°=-100 N×5 m=-500J,重力及支持力N都不做功,则总功W总=+++=1 500 J.法二:雪橇所受到的合外力F合=θ-f=300 N,水平向右依据功的定义式得:W合=F合·s=300 N×5 m=1 500 J.【答案】1 500 J12.在第22届冬季奥运会上,滑雪队员由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,如图1-1-16所示,然后在水平面上前进至B点停下.已知A点到水平面的高度为h,滑雪板与斜坡、水平面之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L,滑雪者在段运动的过程中,重力、支持力及摩擦力所做的功各为多少?【导学号:45732019】图1-1-16【解析】如图所示,滑雪者的运动可分为两个阶段,在斜面上运动阶段,重力做功1=,支持力做功1=0摩擦力做功=-μθ·θ)=-μ11在水平面上运动阶段重力做功2=0支持力做功2=0摩擦做功2=-μ2故在段运动过程中,重力做功=1+2=.支持力做功=0.摩擦力做功=1+2=-μ(L1+L2)=-μ.【答案】0-μ。
学业分层测评(一)(建议用时:45分钟)[达标必做]1.3可以作为核聚变材料。
下列关于3的叙述正确的是()A.3原子核内中子数为1B.3原子易失去两个电子C.3和3H互为同位素D.3原子核内质子数为3【解析】本题主要考查原子结构、核素及同位素。
A项,中子数=3-2=1。
B项,3属于稀有气体原子,很难失去电子。
C项,与H不是同种元素,不可能互为同位素。
D项,3原子核内质子数为2。
【答案】 A2.关于微粒X-,下列说法正确的是()A.该微粒的中子数为17B.该微粒的核外电子数为17C.该微粒的中子数为20D.该微粒的质子数为37【解析】X-表示质子数为17,中子数为20,核外电子数为18的氯离子,故C项正确。
【答案】 C3.锎是锕系中的一种元素,1 锎(98))每秒钟约能释放出2.34×109个中子,在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。
下列有关说法错误的是()【导学号:55102019】)的摩尔质量为25298)和98)互为同位素98)中,质子数和电子数均为9898)的中子数与质子数之差为5698【解析】98)的摩尔质量为252 g·-1,A错误。
98)与98)互为同位素,B正确。
)原子中,质子数和电子数相等,均为98,C正确。
98)的中子数与质子数之差98为(252-98)-98=56,D正确。
【答案】 A4.据新华社报道,我国科学家首次合成一种新核素镅(95)-235,这种新核素同铀(92U)-235比较,下列叙述正确的是()A.具有相同的质子数B.原子核中具有相同的中子数C.具有相同的质量数D.原子核外电子总数相同【解析】新核素镅的质子数是95,铀的质子数是92,A错误;新核素镅的中子数是235-95=140,铀的中子数是235-92=143,B错误;质量数相同都是235,C正确;原子序数不同,则核外电子数也不同,D错误。
【答案】 C5.3-和+的核外电子数相等,则a值等于()A.b+n+3+n-3C.b-n+3 D.b-n-3【解析】3-的核外电子数为a+3,+的核外电子数为b-n,由题意知:a +3=b-n,则a=b-n-3。
学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是() 【导学号:70290024】A.点密集的地方物体运动的速度比较大B.点密集的地方物体运动的速度比较小C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等D.点不均匀说明打点计时器有故障【解析】纸带上每相邻两个点之间的时间都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动的速度比较小,故A 错、B对;点不均匀是因为物体在相等的时间内发生的位移不相等,故C对、D 错.【答案】BC2.关于瞬时速度、平均速度,以下说法中正确的是()A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C.物体做变速直线运动,平均速度的大小等于这段时间内初末时刻瞬时速度的平均值的大小D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值【解析】当时间非常短时,物体的运动可以看成在这段很短时间内的匀速运动,可认为平均速度等于瞬时速度,A正确;平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值,与初末时刻及各个时刻的瞬时速度并没有必然的关系,B、C、D错误.【答案】 A3.(2016·六安高一检测)为了使公路交通有序、安全,道路两旁都竖立了许多交通标志.如图1-3-10所示,甲图是广州市环市路高架桥上的限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是60 km/h;乙图是路线指示标志,表示离下一出口还有25 km.上述两个数据的物理意义是() 【导学号:70290025】甲乙图1-3-10A.60 km/h是平均速度,25 km是位移B.60 km/h是平均速度,25 km是路程C.60 km/h是瞬时速度,25 km是位移D.60 km/h是瞬时速度,25 km是路程【解析】允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度,是瞬时速度.到下一出口还有25 km,25 km是运动轨迹的长度,是路程.故D正确,A、B、C错误.【答案】 D4.瞬时速度是指()A.运动物体在某一段时间内的速度B.运动物体在某一段位移内的速度C.运动物体在某一段路程内的速度D.运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度【解析】物体在某一段时间或某一段位移(或路程)内的速度是平均速度(或平均速率),A、B、C错误;物体在某一位置或某一时刻的速度是瞬时速度,D 正确.【答案】 D5.从甲地到乙地的高速公路全程是197 km,一辆客车8点从甲地开上高速公路,10点到达乙地,途中曾在一高速公路服务区休息10 min,这辆客车从甲地到乙地的平均车速是()A.98.5 km/h B.27.4 km/hC.107 km/h D.29.8 km/h【解析】该题求解的是客车的平均速率,由于客车在2小时内的路程是197 km,故平均速率v=st=1972km/h=98.5 km/h,A正确.【答案】 A6.一辆汽车在平直公路上行驶,若以速度v1匀速行驶全程的三分之二,接着以v2=20 km/h走完剩下的路程,若它全程的平均速度v=28 km/h,则v1应为()【导学号:70290026】A.24 km/h B.32 km/hC.35 km/h D.36 km/h【解析】若总位移为x,汽车完成23位移的时间为t1,完成剩余位移的时间为t2,则t1=2x3v1,t2=x3×20,而全程的平均速度为28=xt1+t2.由以上各式可得v1=35 km/h.故C正确.【答案】 C7.如图1-3-11所示是一个物体运动的v-t图像,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的.图1-3-11(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)运动的方向是否变化?(3)速度的大小是否变化?怎样变化?【导学号:70290027】【解析】(1)由图像可知,在t=0时,v≠0,所以物体具有一定的初速度.(2)在0~t3这段时间内,速度为正值,说明物体沿正方向运动,t3时刻以后,速度为负值,说明物体沿与正方向相反的方向运动,所以物体运动的方向发生变化.(3)速度的大小发生变化,在0~t1时间内逐渐增大,t1~t2时间内不变,t2~t3时间内逐渐减小,到t3时刻速度为零,在t3时刻以后,速度反向,大小逐渐增大.【答案】(1)有一定的初速度(2)变化(3)先变大后不变再变小到零最后反向变大[能力提升]8.某物体运动的v -t 图像如图1-3-12所示,则物体( )图1-3-12A .做往复运动B .速度时刻变化C .朝某一方向做直线运动D .不能确定【解析】 由图像可知,0~2 s 内物体沿正方向运动,2~4 s 内物体沿负方向运动,即物体做往复运动,A 选项正确,C 、D 选项错误;还可看出物体的速度是时刻变化的,故B 选项正确.【答案】 AB9.(2016·黄冈中学高一月考)如图1-3-13所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s 、2 s 、3 s 、4 s .下列说法不正确的是( ) 【导学号:70290028】图1-3-13A .物体在AB 段的平均速度为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为52 m/sC .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度【解析】 物体在AB 段的位移为1 m ,因此由公式v =x t ,得v =1 m/s ,故A 正确;物体在ABC 段的位移大小为:x =12+22m = 5 m ,所以v =x t =52 m/s ,故B 正确;根据公式v =x t 可知,当物体位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度,位移越小,平均速度越能代表某点的瞬时速度,故C 正确;物体做曲线运动,物体在B 点的速度不等于AC 段的平均速度,故D 错误.【答案】 D10.一物体沿半径分别为r 和R 的半圆弧由A 点经B 点到达C 点经历的时间为t ,如图1-3-14所示,则它的平均速度和平均速率分别是( )图1-3-14A.2(R +r )t ;π(R +r )t B.2(R +r )t ,向东;2(R +r )t C.2(R +r )t ,向东;π(R +r )t ,向东D.2(R +r )t ,向东;π(R +r )t【解析】 平均速度等于位移与时间的比值,则平均速度的大小v =2(R +r )t ,其方向就是这段位移的方向,由A →C ,即向东.平均速率等于路程与时间的比值,则平均速率的大小v ′=s t =πR +πr t =π(R +r )t ,是标量,无方向,故D 正确.【答案】 D11.如图1-3-15所示,一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶.汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动,请你根据生活经验和图中提供的信息,回答下列问题: 【导学号:70290029】图1-3-15(1)图中A、B两处相距多远?其值是指A、B两处的路程还是位移大小?(2)图中速度计指针所指的速度表示汽车的平均速度还是瞬时速度?其值为多大?(3)假设汽车在A、B间按速度计指针所指的速度做匀速运动,汽车从A处行驶到B处,需要多长时间?【解析】(1)A、B两地距离s=120 km-40 km=80 km.因为根据实际情况在高速公路上任意相距80 km的两地间的道路不可能是直线,所以其值是指A、B两地间的路程.(2)图中速度计指针所指的速度表示汽车的瞬时速度(汽车上常见的速度计都是直接表示车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度),其值为100 km/h.(3)因为汽车在A、B间做匀速运动,根据v=s t,得t=sv=80 km100 km/h=0.8 h.即汽车从A处行驶到B处需要0.8 h.【答案】(1)80 km路程(2)瞬时速度100 km/h (3)0.8 h。
三、楞次定律练习题一、选择题1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将[ ]A.保持不动B.向右运动C.向左运动D.先向右运动,后向左运动3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则[ ]A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N 产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是[ ]A.匀速向右运动B.加速向右运动C.匀速向左运动D.加速向左运动5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是[ ]A.先abcd,后dcba,再abcd B.先abcd,后dcbaC.始终dcba D.先dcba,后abcd,再dcbaE.先dcba,后abcd8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有A.闭合电键KB.闭合电键K后,把R的滑动方向右移C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出D.闭合电键K后,把Q靠近P9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。
现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则[ ]A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势10.如图10所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。
学业分层测评(二十二)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,正确的是()【导学号:57632201】A.有作用力才有反作用力,因此作用力和反作用力是因果关系B.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作用力才大小相等C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.作用力与反作用力的性质一定相同【解析】作用力与反作用力,它们同时产生,同时变化,同时消失,不是因果关系,故A、B错误.不相互接触的两个物体之间也有作用力与反作用力,如磁铁吸引铁块时,故C错误.作用力与反作用力的性质一定相同,故D正确.【答案】 D2.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶.根据牛顿运动定律可知()【导学号:57632202】A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【解析】汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力,它们始终等大反向,故A错误,B正确;由于拖车加速前进,故汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力,C、D错误.【答案】 B3.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两板与冰面间的动摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()【导学号:57632203】A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小【解析】在推的过程中,甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,故A错误.作用力与反作用力具有等时性,故B错误.分开后,两人受到的合力都是摩擦力,根据牛顿第二定律,a=F合m,所以甲、乙的加速度大小相等,由运动学公式-2μgx=0-v2知,刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度,故C正确,D错误.【答案】 C4.马车在我国古代是主要交通工具,在现在还有一些地方还在使用.如图4-5-9所示,已知拖车的质量为500 kg,马匹的质量为400 kg,拖车受到马的拉力为1 000 N、阻力为500 N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为()【导学号:57632204】图4-5-9A.1.25 m/s2、1 000 N B.1.25 m/s2、500 NC.1.00 m/s2、1 000 N D.1.00 m/s2、500 N【解析】根据牛顿第二定律得:a=F-fm=1000-500500m/s2=1 m/s2拖车对马匹的拉力与马对拖车的拉力是一对作用力与反作用力关系,大小相等,所以拖车对马匹的拉力为1000 N故选C.【答案】 C5.(多选)将一铁块A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并处于静止状态(如图4510所示),关于铁块A的受力情况,下列叙述正确的是()图4-5-10A.铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板B.铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C.磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D.磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力大小相等、方向相反【解析】铁块A受重力、B对A的支持力、B对A的吸引力,支持力与吸引力的施力物体都是磁板B,故A正确;铁块A的重力与其所受磁板的支持力大小不相等,不是一对平衡力,B错误;磁板所受的压力等于A所受的支持力,大于铁块的重力,C错误;B对A的吸引力与A对B的吸引力是相互作用力,大小相等、方向相反,D正确.【答案】AD6.我国计划在未来几年将人类送上月球,其中用到火箭和载人航天飞船,下面关于飞船与火箭上天的情形,其中正确的叙述是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的作用力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.以上说法均不对【解析】火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,故B、C错误,A正确;综上,D 错误.【答案】 A7.如图4-5-11所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近.若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢里有人的判断是正确的()图4-5-11A.绳子的拉力较大的那一端车厢里有人B.先开始运动的车厢里有人C.后到达两车中点的车厢里有人D.不去称量质量无法确定哪个车厢有人【解析】根据牛顿第三定律,两车之间的拉力大小相等,故A错误.有拉力后,两车同时受到拉力,同时开始运动,故B错误.两车之间的拉力大小相等,根据牛顿第二定律,总质量大,加速度小,由x=12at2,相同时间内位移小,后到达中点.即后到达两车中点的车厢里有人,故C正确.无需称质量,可用C项办法确定哪个车厢有人,故D错误.故选C.【答案】 C8.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m1=10 kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图4-5-12所示.不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度是多少?(g取10 m/s2)图4-5-12【解析】重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度,设此加速度为a.此时,对于重物有F T=mg,对于猴子有F T′-m1g=m1a,由牛顿第三定律知F T=F T′,所以a=(m-m1)gm1=5 m/s2.【答案】 5 m/s2[能力提升]9.如图4-5-13所示,一只质量为m的猫,抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M的竖直杆.当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为()图4-5-13A.g B.M+m M gC.mM g D.M-mM g【解析】设猫急速上爬时,对杆的作用力为F f,方向向下,则杆对猫的作用力的大小也为F f,方向向上.绳断裂后,猫和杆的受力情况如图所示.由于猫急速上爬,保持对地面的高度不变,意味着这个过程中,猫对地无加速度,处于平衡状态,所以F f=mg.杆仅受两个竖直向下的力的作用,由牛顿第三定律知F f=F f′,根据牛顿第二定律知,杆的加速度大小为a M=Mg+F f′M=M+mMg,其方向竖直向下.故B正确.【答案】 B10.(多选)如图4-5-14所示,木块A、B在外力F的作用下处于静止状态,其中木块A的上表面和天花板接触,下面关于木块A、B受力分析正确的是()【导学号:57632205】图4-5-14A.木块A可能受3个力,木块B一定受3个力B.木块A可能受3个力,木块B一定受4个力C.木块A可能受4个力,木块B一定受3个力D.木块A可能受4个力,木块B一定受4个力【解析】设A的重力为G2,B的重力为G1,对A、B系统整体受力分析,设天花板对A的弹力为N0,如图甲所示.则天花板对A无摩擦力.隔离A受力分析如图乙、丙所示,A受竖直向下的重力G2、B对A的弹力F2,A、B接触面的静摩擦力F f2,天花板对A的弹力N0.若F=G1+G2,则N0=0,则A受3个力的作用;如F足够大,则N0不为零,则A受4个力的作用.B受重力G1,受A 对B的弹力为F1,受A、B接触面的静摩擦力为F f1,因A、B接触且外力F通过接触面作用到A使得A处于平衡状态,故受A的弹力F1一定存在,假设A、B接触面的静摩擦力F f1不存在,则此时B受3个力,其合力不可能为零,故不可能平衡,故A、B接触面的静摩擦力F f1一定存在,此时B受4个力,如图丁、戊所示.综上分析可知,A可能受3个力,也可能受4个力的作用,B一定受4个力的作用,选项B、D正确.甲乙丙丁戊【答案】BD11.如图4-5-15所示,一个质量为m=2 kg的均匀小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上.若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态.求小球对挡板和斜面的压力.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)【导学号:57632206】图4-5-15【解析】对小球进行受力分析,挡板和斜面对小球有支持力F N1=mg sin θ=12 NF N2=mg cos θ=16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反,则F′N1=F N1=12 N,方向垂直于挡板向下,F′N2=F N2=16 N,方向垂直于斜面向下.【答案】12 N,垂直于挡板向下16 N,垂直于斜面向下12.如图4-5-16所示,圆环的质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一个质量为m的小球,今让小球沿钢丝AB(质量不计)以初速度v0竖直向上运动,要使圆环对地面无压力,则小球的加速度和小球能达到的最大高度是多少?(设小球不会到达A点)图4-5-16【解析】由牛顿第三定律知圆环对地面无压力,则地面对圆环无支持力,取小球为研究对象,受重力mg和钢丝对小球竖直向下的摩擦力F f.由牛顿第二定律得:mg+F f=ma,由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力F f′=F f.对圆环受力分析可知,圆环受重力Mg和竖直向上的摩擦力F f′作用,则:Mg=F f′,由以上各式解得:a=M+mm g.小球沿钢丝做匀减速运动,由运动公式可得上升的最大高度x=v202a=m v202(M+m)g.【答案】M+mm gm v202(M+m)g。
学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.已知集合A={x|x2-1=0},则有()A.1∉A B.0⊆AC.∅⊆A D.{0}⊆A【解析】因为A={1,-1},所以选项A,B,D都错误,因为∅是任何非空集合的真子集,所以C正确.【答案】C2.已知集合N={1,3,5},则集合N的真子集个数为()A.5 B.6C.7 D.8【解析】∵集合N={1,3,5},∴集合N的真子集个数是23-1=7个,故选C.【答案】C3.集合A={2,-1},B={m2-m,-1},且A=B,则实数m=() A.2 B.-1C.2或-1 D.4【解析】∵A=B,∴m2-m=2,即m2-m-2=0,∴m=2或-1.【答案】C4.已知集合M={x|-5<x<3,x∈Z},则下列集合是集合M的子集的为()A.P={-3,0,1}B.Q={-1,0,1,2}C.R={y|-π<y<-1,y∈Z}D.S={x||x|≤3,x∈N}【解析】集合M={-2,-1,0,1},集合R={-3,-2},集合S={0,1},不难发现集合P中的元素-3∉M,集合Q中的元素2∉M,集合R中的元素-3∉M ,而集合S ={0,1}中的任意一个元素都在集合M 中,所以S ⊆M .故选D.【答案】 D5.集合M =,,则( )A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N ∅【解析】 ∵M 中:x =k 2+13=⎩⎨⎧ n +13,k =2n ,n ∈Z , n +56,k =2n +1,n ∈Z . N 中:x =k +13=n +13,k =n ∈Z ,∴N ⊆M .【答案】 C二、填空题6.设a ,b ∈R ,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b ,b a ={1,a ,a +b },则a +2b =________. 【解析】 ∵⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b ,b a ={1,a ,a +b },而a ≠0,∴a +b =0,b a=-1,从而b =1,a =-1,可得a +2b =1.【答案】 17.已知集合A ={x|x 2-3x +2=0},B ={1,2},C ={x|x<8,x ∈N },用适当的符号填空:(1)A ________B ;(2)A ________C ;(3){2}________C ;(4)2________C .【解析】 集合A 为方程x 2-3x +2=0的解集,即A ={1,2},而C ={x |x <8,x ∈N }={0,1,2,3,4,5,6,7}.故(1)A =B ;(2)A C ;(3){2} C ;(4)2∈C .【答案】 (1)= (2) (3) (4)∈8.设集合A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},则满足B ⊆A 的实数m 的取值集合为________.【解析】 ∵A ={x |x 2+x -6=0}={-3,2},又∵B ⊆A ,当m =0,mx +1=0无解,故B =∅,满足条件;若B ≠∅,则B ={-3},或B ={2},即m =13,或m =-12.故满足条件的实数m ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12. 【答案】 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12 三、解答题9.已知A ={x|x <3},B ={x|x <a}.(1)若B ⊆A ,求a 的取值范围;(2)若A ⊆B ,求a 的取值范围.【解】 (1)因为B ⊆A ,由图(1)得a ≤3.(1)(2)因为A ⊆B ,由图(2)得a ≥3.(2)10.已知集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R },若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.【解】 A ={x |x 2+4x =0}={0,-4},∵B ⊆A ,∴B =∅或B ={0}或B ={-4}或B ={0,-4}.(1)当B =∅时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0无实根,则Δ<0,即4(a +1)2-4(a 2-1)<0.∴a <-1.(2)当B ={0}时,有{ Δ=0, a 2-1=0,∴a =-1.(3)当B ={-4}时,有{ Δ=0, a 2-8a +7=0,无解.(4)当B ={0,-4}时,由韦达定理得a =1.综上所述,a =1或a ≤-1.[能力提升]1.已知集合A 满足{1,2}⊆A ⊆{1,2,3,4},则集合A 的个数为( )A .8B .2C .3D .4【解析】 由题意,集合A 可以为:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.故选D.【答案】 D2.已知集合M ={x ∈Z |1≤x ≤m },若集合M 有4个子集,则实数m =( )A .1B .2C .3D .4【解析】 根据题意,集合M 有4个子集,则M 中有2个元素,又由M ={x ∈Z |1≤x ≤m },其元素为大于等于1而小于等于m 的全部整数,则m =2.【答案】 B3.已知∅ {x |x 2-x +a =0},则实数a 的取值范围是________.【解析】 ∵∅ {x |x 2-x +a =0},∴Δ=(-1)2-4a ≥0,∴a ≤14.【答案】 ⎩⎨⎧ a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a ≤144.已知集合A ={x |-3≤x ≤5},B ={x |m -2<x <2m -3},且B ⊆A ,求实数m 的取值范围.【解】 ∵集合A ={x |-3≤x ≤5},B ={x |m -2<x <2m -3},且B ⊆A , ∴当B ≠∅时,应有{ m -2≥-3, 2m -3≤5, m -2<2m -3,解得1<m ≤4.当B =∅时,应有m -2≥2m -3,解得m ≤1.综上可得,实数m的取值范围为{m|m≤4}.。
17-18版第1章学业分层测评1学业分层测评(一)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质:两物体互相摩擦时,束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上.感应起电的实质:带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使靠近导体一端带异种电荷,远离的另一端带同种电荷,即电荷在物体不同部分之间的转移.根据电荷守恒定律,电荷不能被创造.选项B、C正确.【答案】BC2.将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开了,如图1-1-5所示,下列关于细条散开现象的分析中,正确的是()【导学号:18152019】图1-1-5A.撕成细条后,由于空气浮力作用使细条散开B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散C.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开【解析】由于手在捋塑料细条时摩擦起电,细条带同种电荷相互排斥而散开.C选项正确.【答案】 C3.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,一个不带电【解析】两个完全相同的金属球相互接触,电荷的分配原则是:同种电荷时相互平分,异种电荷时先中和再平分,所以两球接触后再分开,表现为相互排斥,则两球一定不可能带等量异种电荷.故选A.【答案】 A7.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为()【导学号:18152019】A.A球的正电荷转移到B球上B.B球的负电荷转移到A球上C.A球的负电荷转移到B球上D.B球的正电荷转移到A球上【解析】A、B两球相碰时,B球上的电子(负电荷)在A球上正电荷的吸引力作用下,转移到A球上,B球失去电子带正电,A球得到电子,中和部分电荷后,仍带正电.【答案】 B8.两个大小材质完全相同的金属小球a、b,带电量分别为+3q和-q,两小球接触后分开,小球带电量为()A.a为+3q,b为-q B.a为-q,b为+3qC.a为+2q,b为-2q D.a为+q,b为+q【解析】完全相同的金属接触后平分电荷,故选项D对.【答案】 D9.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则()【导学号:18152019】A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电【解析】因为A和B、C和A是相互吸引的,如果A带正电,说明B、C 不可能带正电,但是B和C也是互相吸引的,因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电,由此可见C项正确.【答案】 C10.如图1-1-6所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()图1-1-6A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【解析】感应起电的实质:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋近或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷,即负电荷在物体的不同部分之间转移,但正电荷不移动.【答案】 B11.(多选)如图1-1-7所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是()【导学号:18152009】图1-1-7A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电情况不变,两导体球不能带电【解析】带电棒靠近两导体球时,会在甲球感应出异种电荷,乙球聚集同种电荷.此时若先分开甲、乙,再拿走棒,甲带上与带电棒电性相反的电荷,乙带上与之相同的电荷;若先移走带电棒,甲、乙两球将呈电中性,再分开甲、乙两球,两球都不带电,故选项A对,选项B、D错.将带电棒与两球接触,分开后两球带上与带电棒同种性质的电荷,故选项C对.【答案】AC12.如图1-1-8所示的带电小球与手指之间可以产生相互吸引,带电的梳子可以吸引不带电的小球.你能解释为什么会出现这种现象吗?图1-1-8【解析】因为带电体在靠近不带电体时,不带电体靠近带电体的一端由于静电感应,会带上与带电体相异的电荷,异种电荷相互吸引.如本题中带电的小球靠近不带电的手指时,手指上感应出了异种电荷,手指与带电小球之间有吸引作用,所以就出现了题图中所述现象;同理不带电的小球靠近带电的梳子时,会因感应起电,而出现题图所描述的现象.【答案】见解析。
第1节楞次定律一、楞次定律的理解与应用1.楞次定律中“阻碍”的含义是指( )A.当引起感应电流的磁场增强时,感应电流的磁场方向与其相反;当引起感应电流的磁场减弱时,感应电流的磁场方向与其相同B.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强C.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱D.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反2.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。
在将磁铁的N极插入线圈的过程中()A.通过电阻的感应电流由a到b,线圈与磁铁相互吸引B.通过电阻的感应电流由a到b,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流由b到a,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流由b到a,线圈与磁铁相互排斥3.如图所示,在水平放置的条形磁铁的S极附近,一个闭合金属线圈竖直向下运动,线圈平面始终保持水平。
在位置B,磁感线正好与线圈平面平行,A与B和B与C之间的距离都比较小。
在线圈从位置A运动到位置C的过程中,从上往下看,感应电流的方向是()A.顺时针方向B.逆时针方向C.先顺时针方向,后逆时针方向D.先逆时针方向,后顺时针方向二、楞次定律的其他应用4.如图,水平桌面上放置有光滑导轨m和n,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。
不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为g。
当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )A.p、q相互远离B.条形磁铁加速度小于gC.导轨对桌面的压力减小D.俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流5.如图所示,水平桌面上放着一个圆形金属线圈,在其圆心的正上方固定一个柱形磁体,现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱,圆形金属线圈始终静止,则()A.线圈有扩张的趋势B.水平桌面对线圈支持力增大C.线圈中感应电流产生的磁场方向竖直向上D.从上往下看,线圈中感应电流沿逆时针方向6.如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.P、Q将相互远离B.磁铁的加速度小于gC.从上往下看,回路中感应电流方向为顺时针D.磁铁和导体棒组成的系统机械能守恒三、楞次定律的推广应用7.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,在磁铁正下方有一个放置在水平桌面上的闭合铜质线圈。
学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是()【导学号:46042026】A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相反D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反【解析】根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化,A 项正确;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反,在磁通量减小时与原磁场方向相同,B、C项错误,D项正确.【答案】AD2.(多选)关于右手定则和楞次定律的关系,下列说法正确的是()A.右手定则和楞次定律都是用来判断感应电流的方向的,本质上没有任何区别,是并列关系B.右手定则的使用范围是判断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向C.楞次定律可以用来判断任何情况下感应电流的方向D.能用右手定则判断感应电流方向的情况,一定能用楞次定律来判断,能用楞次定律判断感应电流方向的情况,也一定能用右手定则来判断【解析】右手定则是楞次定律的一个特例,用于判断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向,与楞次定律的关系是包含关系,选项A、D错误,选项B、C正确.【答案】BC3.如选项图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流.下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是()【导学号:46042027】【解析】选项A,磁场向上减弱,由增反减同知感应电流为俯视逆时针,选项A错误;选项B,磁场向上增强,由增反减同知感应电流为俯视顺时针,选项B错误;选项C,磁场向下减弱,由增反减同知感应电流为俯视顺时针,选项C错误;选项D,磁场向下增强,由增反减同知感应电流为俯视逆时针,选项D正确.【答案】 D4.如图1-4-7所示,平行导体滑轨MM′、NN′水平放置,固定在匀强磁场中,磁场方向与水平面垂直向下.滑线AB、CD横放其上静止,形成一个闭合电路,当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力方向分别为()图1-4-7A.电流方向沿ABCD;受力方向向右B.电流方向沿ABCD;受力方向向左C.电流方向沿ADCB;受力方向向右D.电流方向沿ADCB;受力方向向左【解析】AB向右滑动,根据右手定则知回路中感应电流方向沿ADCB方向,又由左手定则判知CD受安培力方向向右,故C对,A、B、D错.【答案】 C5.如图1-4-8所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab 且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向()【导学号:46042028】A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里【解析】当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可知,线圈所受安培力的合力方向向右,选项B正确.【答案】 B6.如图1-4-9所示,当磁场的磁感应强度B增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为()图1-4-9A.内环顺时针,外环逆时针B.内环逆时针,外环顺时针C.内、外环均为顺时针D.内、外环均为逆时针【解析】磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向,即外环逆时针,内环顺时针,选项A正确.【答案】 A7.某实验小组用如图1-4-10所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是()【导学号:46042029】A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b【解析】(1)确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.(2)明确回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.(3)由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向上.(4)应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a→G→b.【答案】 D8.(多选)磁场垂直穿过一个圆形线框,由于磁场的变化,在线框中产生顺时针方向的感应电流,如图1-4-11所示,则以下说法正确的是()图1-4-11A.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在增强B.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在减弱C.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在增强D.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在减弱【解析】所产生的感应电流为顺时针方向,由安培定则知感应电流的磁场垂直纸面向里,由楞次定律中的“增反减同”可知,原因可能是方向垂直纸面向里的磁场正在减弱或是方向垂直纸面向外的磁场正在增强,正确答案应选B、C.【答案】BC9.如图1-4-12所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab将()【导学号:46042030】图1-4-12A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向【解析】无论电源极性如何,两电磁铁中间的区域内均产生水平方向的匀强磁场,当滑片P自左向右滑动时,电流减小,穿过导线框ab的磁通量减少,由楞次定律的“动态规律”知,线框ab应顺时针转动.故选项C正确.【答案】 C[能力提升]10.如图1-4-13所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()【导学号:46042031】图1-4-13A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流【解析】导体ef将圆分成两部分,导体向右移动时,右边的磁通量减小,左边的磁通量增加,根据楞次定律,左边电流为顺时针方向,右边电流为逆时针方向,应选D.【答案】 D11.(多选)如图1-4-14所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是()图1-4-14A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变【解析】不管沿什么方向将线圈拉出磁场,穿过线圈的磁通量都减小,根据楞次定律判断可知,线圈中感应电流的方向都是沿顺时针方向,故B正确,A 错误;感应电流的大小与感应电动势有关,而感应电动势与线圈移动时切割磁感线的有效长度有关,由于移动过程中有效地切割长度先增大后减小,则感应电动势也先增大后减小,感应电流先增大后减小,故C错误;线圈在切割磁感线的过程中,安培力的大小:F=BIL,与电流的大小以及导线受力部分的有效长度有关,由于感应电流先增大后减小,移动过程中有效长度先增大后减小,所以对金属环的拉力大小会发生变化,故D正确.故选BD.【答案】BD12.如图1-4-15所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈C 向右摆动,则ab的运动情况是()【导学号:46042032】图1-4-15A.向左或向右做匀速运动B.向左或向右做减速运动C.向左或向右做加速运动D.只能向右做匀加速运动【解析】线圈C向右摆动,说明穿过线圈的磁通量减小,也就是螺线管中的电流是减小的,也就是ab产生的感应电动势逐渐减小,则ab做减速运动,故选项B正确.【答案】 B13.(多选)如图1-4-16所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流由A经R到B,则磁铁的运动可能是()图1-4-16A.向下运动B.向上运动C.向左平移D.向右平移【解析】用已知的结论应用楞次定律逆向推断产生感应电流的原因.(1)由感应电流方向A→R→B,应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的磁场方向向下;(2)由楞次定律得螺线管内的磁通量变化应是向下的减少或向上的增加;(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的,故应是磁通量减少,磁铁向上运动、向左或向右平移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减少.【答案】BCD14.(多选)如图1-4-17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()【导学号:46042033】图1-4-17A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流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F N将增大【解析】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,根据楞次定律和安培定则,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力F N将增大,选项B、C错误,选项A、D正确.【答案】AD15.如图1-4-18,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,对圆环L,下列说法正确的是()图1-4-18A.圆环L有收缩趋势,圆环内的感应电流变小B.圆环L有扩张趋势,圆环内的感应电流变大C.圆环L有收缩趋势,圆环内的感应电流不变D.圆环L有扩张趋势,圆环内的感应电流变小【解析】(1)由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,由右手定则知abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流.(2)由于ab金属棒由静止开始向右运动,速度增大,感应电流增大,因而回路abcd中感应电流产生的磁场也随之增大.(3)由左手定则判断ab金属棒受到的安培力方向向左,与恒力F的方向相反,且安培力随电流的增大而增大,故ab金属棒的加速度随速度增大而减小,即ab 金属棒做加速度减小的加速运动.(4)加速度减小,速度增加变慢,感应电流增大变慢,回路abcd中感应电流的磁感应强度增加变慢.(5)圆环L处于回路abcd的感应电流的磁场中,由于磁感应强度增大,穿过L的磁通量增加,由楞次定律可知,圆环L有收缩面积的趋势,以阻碍磁通量的增加.(6)圆环L中产生的感应电流的变化:由于圆环L所处磁感应强度增加变慢,故穿过圆环的磁通量增加变慢,所以圆环L中产生的感应电流变小.故A正确.【答案】 A。