高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电磁感应现象及其应用习题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电磁感应现象及其应用习题，共5页。试卷主要包含了关于磁通量，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。

课时分层作业(十八) 电磁感应现象及其应用


(建议用时：20分钟)


1．关于磁通量，下列叙述正确的是( )


A．在匀强磁场中，穿过一截面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积


B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大


C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大


D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大


D [磁通量等于磁感应强度与平面在垂直磁场方向上的投影面积的乘积，A错误；线圈面积大，但投影面积不一定大，B错误；磁通量大，磁感应强度不一定大，C错误、D正确。]


2．如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过两圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为( )





A．Φa>Φb B．Φa<Φb


C．Φa＝ΦbD．不能比较


A [条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：





①磁铁内外磁感线的条数相同；②磁铁内外磁感线的方向相反；③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，通过其中一个圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过该圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积SaΦb，故选项A正确。]


3．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是( )


A．任一闭合回路在磁场中运动，闭合回路中一定会有感应电流


B．任一闭合回路在磁场中做切割磁感线运动，闭合回路中一定会有感应电流


C．穿过任一闭合回路的磁通量为零的瞬间，闭合回路中一定不会产生感应电流


D．无论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁感线净条数发生了变化，闭合回路中就一定会有感应电流


D [只要穿过闭合回路的磁通量发生变化就一定会产生感应电流，而磁通量是穿过某一面积磁感线的净条数，选项D正确；闭合回路在磁场中运动，磁通量可能变化，也可能不变，选项A错误；闭合回路在磁场中做切割磁感线运动，磁通量可能变化，也可能不变，选项B错误；磁通量为零的瞬间不能说明闭合回路中的磁通量没有发生变化，选项C错误。]


4．(多选)如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是( )





A．将线框向左拉出磁场


B．以ab边为轴转动


C．以ad边为轴转动(小于60°)


D．以bc边为轴转动(小于60°)


ABC [将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流；当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流；当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流。如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边在无磁场区转动，那么线框中将不产生感应电流；当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)，A、B、C正确。]


5．如选项图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )





D [因为线圈平面平行于磁感线，在以OO′为轴转动的过程中，线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的磁通量始终为零，所以无感应电流产生，A错误；线圈平面也与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生，B选项错误；尽管线圈在转动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，线圈中无感应电流，C项错误；图示状态Φ＝0，当转过90°时Φ＝BS，所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈中产生感应电流，D选项正确。]


6．某小组同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，所用实验器材如图，图中已用导线连接好部分实验器材。





(1)请以笔画线代替导线把实验电路连接好；


(2)请说出能产生感应电流的三种做法。


①__________________________________________________；


②___________________________________________________；


③___________________________________________________。


[解析] (1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，如图所示：





(2)只要使得闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生，所以能产生感应电流的三种做法为：①电键闭合或断开；②电键闭合后，A线圈插入或拨出；③电键闭合后，移动滑动变阻器的滑片。


[答案] 见解析


7．如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm。现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈，圆心均在O处，a线圈半径为10 cm，b线圈半径为15 cm，问：





(1)在B减为0.4 T的过程中，a和b中磁通量分别改变多少？


(2)磁感应强度B大小不变，方向绕直径转过30°过程中，a线圈中磁通量改变多少？


(3)磁感应强度B大小、方向均不变，线圈a绕直径转过180°过程中，a线圈中磁通量改变多少？


[解析] (1)a线圈面积正好与圆形磁场区域重合，


Φ1＝Bπr2，Φ2＝B1πr2


ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|(B1－B)πr2|＝1.256×10－2Wb


b线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部分面积在磁场区域外，有磁感线穿过的面积与a线圈相同，故磁通量的变化量与a线圈相同。


(2)磁场转过30°，a线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2cs 30°，则Φ＝Bπr2cs 30°


ΔΦ＝|Φ－Φ1|＝Bπr2(1－cs 30°)≈3.4×10－3Wb。


(3)以线圈a正对读者的一面为观察对象，初状态磁感线从该面进入，线圈转180°后，磁感线从该面穿出，故ΔΦ＝BS－(－BS)＝2BS≈5.0×10－2Wb。


[答案] (1)1.256×10－2Wb 1.256×10－2Wb


(2)3.4×10－3Wb (3)5.0×10－2Wb