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1、高中物理第四章电磁感应第一、二节划时代的发现探究电磁感应产生的条件自我小测(含解析)新人教版选修3-2划时代的发现 探究电磁感应产生的条件一、选择题(其中第15题为单选题,第67题为多选题)1如图所示,一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面,并且处在两导线的中央,则()A两导线电流同向时,穿过线圈的磁通量为零B两导线电流反向时,穿过线圈的磁通量为零C两导线电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等D两导线电流产生的磁场是不均匀的,不能判定穿过线圈的磁通量是否为零2如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行。则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中,线框中
2、的感应电流的情况是()A线框中始终无感应电流B线框中始终有感应电流C线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时无感应电流,过中部后又有感应电流D线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流3如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()4如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线处在同一平面内,下列情况下,矩形线框中不会产生感应电流的是()A导线中电流变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以ab边为轴转动5如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a
3、中产生感应电流,可采用的方法有()A使螺线管在线圈a所在平面内转动B使螺线管上的电流发生变化C使线圈以MN为轴转动D使线圈以与MN垂直的直径为轴转动6如图所示是截面为等腰直角形的三棱柱,其侧面abcd为正方形,边长为L,将它按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A通过abcd平面的磁通量大小为BL2B通过dcfe平面的磁通量大小为BL2C通过abfe平面的磁通量大小为BL2D通过整个三棱柱的磁通量为零7如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果中可能的是()A先闭合S2,后闭合S1的瞬间,
4、电流计指针偏转BS1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转DS1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转二、非选择题8如图是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中能够改变副线圈回路磁通量,使副线圈中产生感应电流的三种方法:(1)_。(2)_。(3)_。9如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场B=0.8 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圆形线圈A、C和D,圆心均在O处。A线圈半径为1
5、cm,匝数为10匝;D线圈半径为2 cm,匝数为1匝;C线圈半径为0.5 cm,匝数为1匝,问:(1)在磁感应强度B减少为0.4 T的过程中,A和D中的磁通量改变了多少?(2)当磁场转过30角的过程中,C中的磁通量改变了多少?参考答案1解析:根据安培定则,两导线电流同向时,它们在线圈处产生的磁场反向,穿过线圈的磁通量为零;两导线电流反向时,它们在线圈处产生的磁场同向,穿过线圈的磁通量不为零,故选项A正确。答案:A2解析:先画出条形磁铁的磁场分布情况,然后分析线圈在平移过程中,穿过线框的磁通量的变化情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在变化,故B正确。答案:B3解析:产生感应电流的条件是穿过线圈的磁
6、通量发生变化,选项B符合要求。答案:B4解析:导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,线框中磁通量增大,可以产生感应电流;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,磁通量减小,可以产生感应电流;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,不会产生感应电流;线框以ad边为轴转动时,线框中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故A、B、D选项不合题意,选C选项。答案:C5解析:图示位置,线圈a所在平面与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,当按A、B、C所述方式变化时,线圈a所在平面仍与磁感线平行,磁通量不变,不产生感应电流;按D所述方式变化时,由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化,能够产生感应电流
7、,故选D。答案:D6解析:由公式BScos 可以得出通过侧面abcd的磁通量1BL2cos 45BL2,A错误;通过平面dcfe的磁通量2BLL,B正确;通过平面abfe的磁通量3BL2cos 900,C错误;而整个三棱柱表面是个闭合曲面,穿入与穿出的磁感线条数相等,即穿过它的净磁感线的条数是0,故穿过整个三棱柱的磁通量为零,D正确。答案:BD7解析:回路A中有电源,当S1闭合后,回路中有电流,产生磁场,回路B中有磁通量。在S1闭合或断开的瞬间,回路A中的电流从无到有或从有到无,产生的磁场发生变化,从而使穿过回路B的磁通量发生变化,此时若S2是闭合的,则回路B中有感应电流,电流计指针偏转,所以
8、选项A、D正确。答案:AD8答案:实线连接,如图所示。(1)A线圈在B线圈中,合上(或断开)开关瞬间(2)将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出的过程中(3)A线圈在B线圈中,移动滑动变阻器的滑动片时9解析:(1)对A线圈,1B1r2,2B2r2。故磁通量改变量:|21|(0.80.4)3.14(1102)2 Wb1.256104 Wb。对D线圈,|21|(0.80.4)3.14(1102)2 Wb1.256104 Wb。(2)对C线圈,1Br2,磁场转过30,线圈面积在垂直磁场方向上的投影为r2cos 30,则2Br2cos 30。故磁通量改变量:|21|Br2(1cos 30)0.83.14(5103)2(10.866) Wb8.4106 Wb。答案:(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb4