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1、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
2、相互吸引， 选项 B属于静电现象； 小线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】C 2. 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
3、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】D 3. 如图 1-1-8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 1-1-8名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页
4、- - - - - - - - - 2 A.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】B 4.( 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别为v1和v2，如图 1-1-9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 1-1-9A.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
5、【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】BCD 5. 如图 1-1-10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，ef中的电流I产生的磁场穿过圆面积的磁通量将 ( ) 图 1-1-10A.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
6、数是相等的，故选C. 【答案】C 6. 如图1-1-11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( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 【导学号： 72000005】图 1-1-11A.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
7、生的条件，只需要检查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】B 7. 如图 1-1-12 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
8、电流的时间等于( ) 【导学号： 72000006】图 1-1-12A.dvB.LvC.dLvD.d2Lv【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】C 8. 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与名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 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
9、通量变化分别为1和 2则( ) 图 1-1-13A.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】C 能力提升 9. 如图 1-1-14 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： 720
10、00007】图 1-1-14A.312BSB.BSC.312BSD.2BS【解析】取线圈在水平位置穿过线圈的磁通量为正，则1BSsin 30 12BS. 线圈处于竖直位置，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量 2BScos 30 32BS. 故线圈中的磁通量的改变量21312BS，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 即改变量大小为| | 312BS. 【答案】C 10. 如图 1-1-15所示，a、b是两个同平面、同心
11、放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量a、b( ) 【导学号： 72000008】图 1-1-15A.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】A 11. 如图 1-1-16 所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，B0.
12、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 1-1-16(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| (0.8 0.4) 3.14(1102)2 Wb1.256104名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
13、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 Wb 对B线圈： B| 21| (0.8 0.4) 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 | C C| Br2(1 cos 30 ) 0.8 3.14(5103)2(10.866) Wb8.4 106 Wb. 【答案】(1)1.256 10 4 Wb 1.256104 Wb (2)8.4 106 Wb 12. 如图 1-1-17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
14、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 1-1-17【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 0Lv，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Lv3L2v，线框磁通量逐渐减少为零. (3) 线框在磁场中运动阶段：t为3L2v2Lv，线框磁通量反向增加，最后为BL2. (4) 线框穿出磁场阶段：t为2Lv3Lv，线框磁通量减少，最后为零. -t图像如图所示 . 【答案】见解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -