(完整版)高中物理选修3-2课后习题答案及解释

电磁感应和楞次定律

1. 答案：CD

详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的

磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈 c 不会产生感应电流；做加速运动则可以；

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，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba 向的感应电流；

3．答案：A

详解：滑片从 a 滑动到变阻器中点的过程，通过 A 线圈的电流从滑片流入，从固定接口流

出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时 B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过 A 线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R 点电流由c流向d;从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d o

4．答案：B

详解：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，为了阻止这种变化，ob 会随着oa 运动;

5．答案：A

详解：开关在 a 时，通过上方的磁感线指向右，开关断开，上方的磁场要消失，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来弥补，这时通过R2的电流从c指向d;开关合到b上时，

通过上方线圈的磁场方向向左，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来抵消，这时通过R2的电流仍从c指向d;

6．答案：AC

详解：注意地理南北极与地磁南北极恰好相反，用右手定则判断即可。

电磁感应中的功与能

1．答案:C、D

详解：ab 下落过程中，要克服安培力做功，机械能不守恒，速度达到稳定之前其减少的重力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能，速度达到稳定后，动能不再变化，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。选CD

2．答案：A

详解：E=BLv

I=E/R=BLv/R

F=BIL=B A2L A2v/R W=Fd=B A2L A2dv/R=B A2SLv/R, 选A

3．答案:B、C

详解：开始重力大于安培力，ab 做加速运动，随着速度的增大，安培力增大，当安培力等于重力时，加速度为零；当速度稳定时达到最大，重力的功率为重力乘以速度，也在此时达到最大，最终结果是安培力等于重力，安培力不为0，热损耗也不为0.选BC

4. 答案：(1) 5m/s。(2) 1.5J。

详解：( 1 )导体棒做匀速运动时，重力沿斜面向下的分量等于安培力与摩擦力的和

5. 答案：A

详解：因为第二个半周期内，电流是均匀变化的，所以通过 B 的磁通量也是均匀变化的，它产生的感应电流不变， B 中电流的大小方向均不变，但是A 中的电流发生了变化，所以 F 的方向发生了改变。选A

6. 答案：0.3，1.0

详解：

(2)导线框每米长的电阻为0.1Q，则导线总电阻为0.3Q，感应电流1= /R=1.0A

7. 答案详解：设杆ab 刚刚滑到水平轨道时的速度为

，由机械能守恒得：

两杆儿在水平轨道上运动时，两杆儿组成的系统动量守恒，设最终达到共同速度为，有由上述两式得：

由于两杆儿的电阻相等，电流强度时刻相等，因此产生热量相等，设每根杆儿上产生的热量为

Q ，根据能量守恒，有

8. 答案：AC

详解：从1到2，只受阻力，一定有v1> v2, 2到3,受重力，v2

9. 答案： ,由P 流向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

并联电路分压为方向由P 流向a

电磁感应现象在现实生活中的应用

1 . 答案：ABC

详解：在t1 到t2 时间内, 正方向的电流减小, 向右的磁场减小, 通过 B 的磁场与 A 同方向, 为力阻止磁场的减小, B 要产生同方向的磁场来补偿,通过右手定则判定, B 线圈的感应电流与A线圈一致，电流同向，线圈相吸；同理可以判断B正确；t1时刻，A的电流变化率

为0, B 中没有感应电流,作用力为0；t2 时刻 A 的电流为0,作用力也为0；选ABC

2. 答案：(1) 2.5 m/s (2) 2.5 W

详解：(1)导体ab受G和框架的支持力N，而做加速运动由牛顿第二定律mgsin30 °=ma a =

gsin30° = 5 （m/s2）但是导体从静止开始运动后，就会产生感应电动势，回路中就会有感应电

流，感应电流使得导体受到磁场的安培力的作用。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有最大值

（2）在导体ab 的速度达到最大值时，电阻上释放的电功率

3．答案：B

详解：1、磁铁上下振动，使闭合线圈中的磁通量发生周期性变化，所以产生交流电流；

2、交流电流产生感应磁场，会阻碍磁铁的振动，所以振动幅度逐渐减弱，即磁铁做阻尼振动；

3、由于磁铁振动减弱，所以磁通量的变化变弱，所以产生的感应电流也变弱。

4．答案：C

详解：匀速运动时，右边线圈产生磁场是稳定的，通过左边线圈的磁场也是稳定的不能产生电流，AB 错；向左匀加速运动时，右边线圈产生磁场向下，且增大，那么通过左边线圈的磁场也增大，产生感应电流刚好通过二极管，C对，D错；

5．答案：4B（l+a' t2）a' t

详解：经时间t 后，4根导体棒又构成边长为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e仁Bl' vt，式中vt =a't.题中所求的总电动势

e 总=4e1=4B（l+a't2）a't .

6. 答案：D

详解：乙中右边闭合回路的磁通量变化是稳定的，所以导体棒产生的电流是恒定的，在左边

的线圈不能产生感应电流，L2 不发光，甲中右边闭合回路的磁通量变化率是变化的，导体棒产生的电流也是变化的，所以在左边的线圈能够产生感应电流，L1 能发光。选D

7．答案详解：根据能量守恒判断，金属环中产生的热量等于初动能减去末动能

自感与互感

1 ．答案：AD

详解：断开K时，电路（a）中线圈L产生自感电动势，与电阻R和灯S组成回路，使回路中电流11逐渐减小至零。所以灯S是渐渐变暗的。电路（b）中，K断开时，线圈L中产生的自感电动势要阻碍原来的电流I 1减小，它与灯S和电阻组成闭合回路，回路中电流方向是顺时针的，电流从I 1渐渐减小为零。可见，断开K后，电路（b）中原来通过灯S的电

流I 2立刻消失，而由自感电动势提供的电流I 1从右至左流过灯S,然后再逐渐减小为零，

所以灯S是先变亮（闪亮），后变暗。

2．答案：D

详解：开始时S1接通，刚接通S2时AB都在回路中，所以AB都亮，由题设正常发光， A 错，这时对于电感而言电流从0 到有，所以感抗极大，瞬间由于电感抑制作用过电感电流为0，故 B 对，接通瞬间相当于电感断路。

但是电感不阻止电流改变，所以一段时间后电流稳定，相当于电感吧 B 短路了，所以 C 对

断开S2之前B无电流通过，电流过A和L,断开后，A不在任何闭合回路中，立即灭，L 中原来有电流，由于抑制电流改变的作用（你也可以理解为本来L 中的电流使L 成为电磁铁，电流有减小趋势，所以通过L的磁通量变化，电磁感应产生电动势，作用在L与B的回路中产生电流）总之 B 有电流通过，断开瞬间过 B 的电流很大（就是稳定态过L 的电流，相当于只有一盏灯接在电路里的电流），所以B 亮，但是后来电流还是会变小直至为0， B 灭。

3．答案：B

详解：断开S1，拆除电流表，拆除电阻，效果都是一样的，由于L的自感作用，它要阻止

电流的变化会产生a到b的感应电流，这时，如果S2没有断开，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；所以要先断开S2

5. 答案：（1）D1 （2）D2立刻熄灭，D1逐渐变暗，直至熄灭。

详解：（1）在电键S闭合的瞬间，电流不能通过电感，流过D1的电流分流到D2和负载电

阻，所以通过D1 的电流比通过D2 的电流大，D1 较亮；

（2）电键S 断开的瞬间，电感会产生反向的电流，在D1 与电感构成的回路中流动，所以

D1 会逐渐变暗，最终熄灭；而D2 则立即熄灭；

6. 答案：b, a,自感

详解：在S 断开前，自感线圈L 中有向右的电流，断开S 后瞬间，L 的电流要减小，于是L 中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,但电流还是逐渐减小为零。原来跟L 并联的灯

泡A，由于电源的断开，向右的电流会立即消失。但此时它却与L形成了串联的回路，L中

维持的正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过，方向由b到a。这就是自感现象；

7. 答案：（1）因R1 > R2，即11 V 12,所以小灯泡在K断开后先突然变到某一较暗状态，再逐渐变暗到最后熄灭。

（2）因R1V R2,即11 >I2，小灯泡在K断开后电流从原来的I2突变到11 （方向相反），然后再渐渐变小,最后为零,所以灯泡在K 断开后先变得比原来更亮,再逐渐变暗到熄灭。

交流电

1 .答案：(1) 6V,(2) 0.5rad/s,(3) 3.8V, (4) 1.8W,(5) 1 .8N?m 。

详解：1）感应电动势的最大值为6V,

（2）线圈转动的角速度为0.5rad/s,

3）线圈从图示位置转过90°时,感应电动势的平均值为 3.8V,

4）在线圈转动一周的过程中,电路所产生的热功率为 1.8W,

5）当线圈平面与磁感线夹角为60°时,所受的磁力矩为1.8N?m

2．答案：45W ，2.12A

详解：交流电最大值为3A，有效值为2.12A，发热功率3．答案：B

详解：感应电动势最大值，有效值为，灯泡的功率

4．答案：D

详解：钳形电流表的工作原理是利用电磁感应原理,把电缆线中的高电流变成电流表是低电

流,再用刻度来表示电缆线中的高电流,因为电流表的量程有限.它只能测交流电流.

设电缆线中的电流为I,电流表内线圈匝数为N,如图4(a)中电流表的读数为1.2A,则l/1.2=N/1,

所以N=l/1.2(电流比等于匝数比的倒数)

图4(b),设电流表的读数为11,则1/1仁N/3=(l/1.2)/3=l/3.6,所以I1=3.6A

5. 答案：(1) 67.1% (2) t~ 192.3 天(3) 9 : 250, 2.78 Q

详解：( 1 )电站能量转化效率为：

代入数据：疋67.1%

( 2)

(3 )升压变压器匝数比为：9 : 250

据=IU 得1= 9.0X 103A

由

得: R= 2.78 Q

6. 答案：B

详解：输电线上损失的电功率自然与输电线上的电压降的平方成正比；输送的电功率一定，输送的电压增大，则电流减小，所以与输送电压的平方成反比；

7. 答案：D

详解：从图中可以看出，周期为0.2s，频率为50Hz，交流电动势的最大值为1V , t=0.1s时,

电动势为0 ；选D

8. 答案：(1) 275 匝(2) n1 = 550 匝，I1 = 0.255A

详解：

(2)由( 1)可知

据输出功率等于输入功率

传感器

1 . 答案：BD

详解：F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离d变小，电容变小，而电压基本不变，要放电，所以会有短暂的电流通过电流表；没有压力，则电容不变，不会放电；

2．答案：A

详解：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以R3 阻止变小，那么通过 a 点所在支路的电流变大，在R4 上的压降变大，所以在R3 上的压降变小，那么 a 点的电势要高于 b 点的电势；选A

4．答案：AC

详解：插入越深，说明电容极板的面积越大，电容也越大。设将金属棒和导电液体分别接电

源两极再断开后，电容带电量为Q, Q=UC, h越小，Q不变，说明U增大；选AC

5．答案：B

详解：当M 运动时，会改变滑动变阻器的阻值，造成电压表读数的变化；既是M 不动，任然是一个回路，电路中有电流，M 也有读数；选B

6．答案：A

详解：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 是将红外线转化为电信号，选A