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1、第 1 节 电磁感应现象 第 2 节 研究产生感应电流的条件 基础达标 一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第 14 题只有一项符合题目要求,第 56题有多项符合题目要求)1下列现象中,属于电磁感应现象的是()A小磁针在通电导线附近发生偏转 B通电线圈在磁场中转动 C因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流 D磁铁吸引小磁针【答案】C 2如图所示,a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈a中有电流I通过时,穿过它们的磁通量分别为a、b、c,则()Aabc Babc Cacb Dacb【答案】B 3(2019衡阳校级检测)在如图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是()A磁铁静止在线圈上方
2、 B磁铁静止在线圈右侧 C磁铁静止在线圈里面 D磁铁插入或抽出线圈的过程【答案】D【解析】磁铁静止在线圈上方、右侧、里面时,通过线圈的磁通量不发生变化,不产生感应电流,故 A、B、C 错误磁铁插入或抽出线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,故 D 正确 4如选项图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动下列四个图中能产生感应电流的是()A B C D【答案】D【解析】A 图和 C 图中,穿过闭合线圈的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,B 图中穿过闭合线圈的磁通量虽然不为零,但始终保持不变,故也不能产生感应电流,D 图能产生感应电流 5如下图所示,A、B两个线圈套在同一
3、个铁芯上模仿法拉第发现电磁感应的实验,下列说法正确的是()AS2断开状态下,突然闭合 S1,电流表中有感应电流 BS2闭合状态下,突然闭合 S1,电流表中有感应电流 CS1闭合状态下,突然闭合 S2,电流表中有感应电流 DS1、S2闭合状态下,滑片向左滑动过程中,有感应电流【答案】BD 6均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O旋转,如下图所示,一闭合小金属圆环b和圆环a在同一平面内,且与a同心,则()A只要圆环在转动,小圆环内一定有感应电流产生 B圆环不管怎样运动,小圆环内都没有感应电流 C圆环做变速转动时,小圆环内有感应电流 D圆环做匀速转动时,小圆环内没有感应电流【答案】CD
4、二、非选择题 7匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且lL,线框以速度v通过磁场区域,如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?【答案】lLv【解析】ad边和bc边都在磁场外时,线框中的磁通量不变,没有感应电流 线圈中没有感应电流的时间为tlLv.8如图所示的线框,面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向与线框平面成角,当线框转过 90到如图所示的虚线位置时,试求:(1)初、末位置穿过线框的磁通量1和2;(2)磁通量的变化量.【答案】(1)BSsin BScos (2)BS(cos sin)【解析】(1)如图所示,把磁感应强度B沿垂直
5、于线框平面和平行于线框平面进行分解,得B上Bsin,B左Bcos,所以1B上SBSsin,2B左SBScos.(2)此过程中磁通量的变化量为 21BScos BSsin BS(cos sin)能力提升 9(2019漳州校级月考)如图所示的条形磁铁的上方,放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行,则线框在由 N 端匀速平移到 S 端的过程中,线框中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上方时无感应电流,以后又有了感应电流 D以上说法都不对【答案】B【解析】穿过线圈的磁通量先是向上的减小然后向下的增大,根据楞次定律可判
6、断出线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时磁通量等于 0,但是磁通量仍然在变化,仍然有感应电流,过中部后也有感应电流B 正确,A、C、D 错误 10(多选)如图所示,用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合,哪些组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生(选项 A、B、C 中直导线都与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,选项 D 中直导线与圆形线圈垂直,并与中心轴重合)()A B C D 【答案】BC【解析】对图 A 而言,因为通电直导线位于环形导线所在平面内,且与直径重合,因此穿过圆环的磁通量为零,所以当切断导线中的电流时,磁通量在整个变化过程中必为零,所以闭合
7、回路中不会有感应电流产生;对图 B 而言,因为磁通量为大小两个部分磁感线条数之差,当切断直导线中的电流时,磁通量为零,即此过程中磁通量有变化,故闭合回路中会有感应电流产生;同理分析可得图 C 中也有感应电流产生;对图 D 而言,因为环形导线与直导线产生的磁场的磁感线平行,故磁通量为零当切断直导线中的电流时,磁通量在整个变化过程中皆为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生,所以当切断直导线中的电流时,能产生感应电流的有 B、C 两种情况 11(2019开封名校联考)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0 时刻,磁感应强度为B0,
8、此时刻MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流,从t0 开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式 【答案】BB0llvt【解析】要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线框平面的磁通量不发生变化,在t0 时刻,穿过线框平面的磁通量1B0SB0l2 设t时刻的磁感应强度为B,此时刻磁通量为 2Bl(lvt)由12得BB0llvt.12如图所示,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.现于纸面内先后放上圆形线圈,圆心均在O处,A线圈半径为 1 cm,10匝;D线圈半径为 2 cm,1 匝
9、;C线圈半径为 0.5 cm,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?【答案】(1)1.256104 Wb 1.256104 Wb(2)8.4106 Wb【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.