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1、电磁感应-划时代的发现(建议用时：45分钟)学业达标1.(2015江苏高考)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线
2、圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象.【答案】C2.下列说法正确的是()A.磁感应强度B增强，磁通量一定变大B.线圈面积S增大，磁通量一定变大C.只要穿过电路的磁通量不为零，电路中一定产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量增加，电路中产生感应电流【解析】磁通量为磁感应强度B与垂直磁场方向的线圈面积S的乘积，磁通量发生变化可能是磁感应强度发生变化，也可能是线圈面积发生变化，还可能是磁场与线圈的夹角发生变化引起的，若磁感应强度和线圈面积同时变化，则
3、磁通量不一定变化，故A，B均错；电路中有无感应电流产生取决于穿过回路的磁通量是否发生变化，而不是回路中有无磁通量，故选项C错，D正确.【答案】D3.如图118所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为() 【导学号：72000003】图118A.BR2B.Br2C.nBR2D.nBr2【解析】由磁通量的定义式知BSBr2；磁通量与线圈的匝数无关.故B正确.【答案】B4.(多选)在匀强磁场中有两根平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd，两根导体棒匀速移动的速度分
4、别为v1和v2，如图119所示，则下列情况可以使回路中产生感应电流的是() 【导学号：72000004】图119A.ab、cd均向右运动，且v1v2B.ab、cd均向右运动，且v1v2C.ab、cd均向左运动，且v1v2D.ab向右运动，cd向左运动，且v1v2【解析】ab、cd均向右运动，当v1v2时，闭合回路的磁通量不变，故无感应电流产生，A项错误；B、D两项所述情况，闭合回路的磁通量增加，C项所述情况，闭合回路的磁通量减少，均有感应电流产生.【答案】BCD5.如图1110所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，e
5、f中的电流I产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()图1110A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零，但保持不变【解析】利用安培定则判断直线电流产生的磁场，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿过线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的，故选C.【答案】C6.如图1111为研究电磁感应现象的实验装置.下列哪种情况下电流表指针不会偏转()【导学号：72000005】图1111A.闭合开关的瞬间B.闭合开关后，电路中电流稳定时C.闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时D.闭合开关后，把线圈A从线圈B中拉出时【解析】电流表指针不偏转，说明电流表与B线圈组成的电路中无电流，根据感应电流产生的条件，只
6、需要检查B线圈中磁通量是否变化即可.闭合开关时，电路中的电流从无到有，A中的磁场从无到有，故穿过B的磁通量发生变化，电流表中有电流流过；当电路中电流稳定时，穿过B的磁通量不再发生变化，电流表中无电流流过；移动滑动变阻器的滑片时，会造成A中电流大小变化，能引起B的磁通量变化，电流表中有电流流过；把线圈A从线圈B中拉出时，穿过B的磁通量减少，电流表中有电流流过.故只有选项B符合要求.【答案】B7.如图1112所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知dL，则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于() 【导学号：720000
7、06】图1112A.B. C.D.【解析】只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流.【答案】C8.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量变化分别为1和2则()图1113A.12B.12C.12D.无法确定【解析】第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，1为前后两位置磁通量的绝对值之差.第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，2为前后两位置磁通量的绝对值之和，故12.选项C正确.【答案】
8、C能力提升9.如图1114所示，匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与水平方向的夹角为30，图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置).在此过程中磁通量的改变量大小为() 【导学号：72000007】图1114A.BSB.BSC.BSD.2BS【解析】取线圈在水平位置穿过线圈的磁通量为正，则1BSsin 30BS.线圈处于竖直位置，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量2BScos 30BS.故线圈中的磁通量的改变量21BS，即改变量大小为|BS.【答案】C10.如图1115所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平
9、面垂直，则通过两圆环的磁通量a、b()【导学号：72000008】图1115A.abB.abC.abD.无法比较【解析】条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：磁铁内外磁感线的条数相同. 磁铁内外磁感线的方向相反.磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过其中的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量进出，由于两圆环面积SaSb，两圆环的进相同，而出a出b，所以穿过两圆环的有效磁通量ab，故A正确.【答案】A11.如图1116所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，B0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现在纸面内先后放上与磁
10、场垂直的圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm，10匝；B线圈半径为2 cm,1匝；C线圈半径为0.5 cm,1匝.问：图1116(1)在磁感应强度减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量改变了多少？(2)在磁场转过30角的过程中，C中磁通量改变了多少？【解析】(1)对A线圈：1B1R22B2R2磁通量改变量为A|21|(0.80.4)3.14(1102)2 Wb1.256104 Wb对B线圈：B|21|(0.80.4)3.14(1102)2 Wb1.256104 Wb(2)对C线圈：CBr2，磁场转过30时，CBr2cos 30磁通量改变量：C|CC|Br2(1cos 30)0.83.14
11、(5103)2(10.866) Wb8.4106 Wb.【答案】(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb12.如图1117所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反，有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直磁感线方向以速度v匀速通过磁场，从ab边进入磁场算起.画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像. 【导学号：72000009】图1117【解析】线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)，在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)，离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).(1)线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积线性增加，SLvt，最后为BSBL2.(2)线框在磁场中运动阶段：t为，线框磁通量逐渐减少为零.(3)线框在磁场中运动阶段：t为，线框磁通量反向增加，最后为BL2.(4)线框穿出磁场阶段：t为，线框磁通量减少，最后为零.t图像如图所示.【答案】见解析6
