高中物理人教版 (新课标)选修1一、电磁感应现象达标测试

课时训练12　电磁感应现象

题组一　磁通量的理解

1.关于磁通量的概念,下面的说法中正确的是(　　)

A.磁场中某处的磁感应强度越大,面积越大,则穿过线圈的磁通量一定就越大

B.放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零

C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的

D.磁场中某处的磁感应强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变

解析:磁通量的大小与磁感应强度大小、面积的大小以及是否垂直穿过有关,所以选项A、B、D错误.

答案:C

2.如图所示,通电螺线管水平固定,OO'为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO'轴.则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是(　　)

A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=Φc

B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc

C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc

D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc

解析:根据通电螺线管产生磁场的特点可知Ba>Bb>Bc;由磁通量的含义知三个线环面积相等,磁场强处磁感线条数多,所以Φa>Φb>Φc,选项C符合题意.

答案:C

3.

如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量,则有(　　)

A.Φ1>Φ2　　　　B.Φ1=Φ2

C.Φ1<Φ2 D.无法确定

解析:由磁通量的含义知穿过两环磁感线的条数相同,故Φ1=Φ2,选项B符合题意.

答案:B

4.

两圆环A、B同心放置且半径RA>RB,将一条形磁铁置于两环圆心处,且与圆环平面垂直,如图所示.则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为(　　)

A.ΦA>ΦB B.ΦA=ΦB

C.ΦA<ΦB D.无法确定

解析:条形磁铁的磁感线是闭合曲线,在磁铁外部从N极出发到S极,在内部从S极出发到N极,所以磁铁内部的磁感线全部穿过两圆环,且方向向上,外部的磁感线部分穿过两圆环,方向向下,而且面积越大外部穿过圆环的磁感线越多,穿过两圆环的磁通量均为合磁通量,所以圆环面积越小,合磁通量越大.

答案:C

题组二　感应电流产生的条件

5.1825年,瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流表相连.为了避免强磁性磁铁影响,他把电流表放在另外一个房间,当他把磁铁投入螺线管中后,立即跑到另一个房间去观察,关于科拉顿进行的实验.下列说法正确的是(　　)

A.在科拉顿整个操作过程中,电流表不发生偏转

B.将磁铁投入螺线管瞬间,电流表发生偏转,但科拉顿跑到观察时,电流表已不再偏转

C.科拉顿无法观察到电流表偏转的原因是当时电流表灵敏度不够

D.科拉顿无法观察到电流表偏转的原因是导线过长,电流过小

解析:科拉顿将磁铁投入螺线管时,穿过线圈的磁通量变化,回路中产生感应电流,电流表偏转,之后,穿过线圈的磁通量保持不变,回路中无感应电流,电流表不偏转,但由于科拉顿放完磁铁后跑到另一房间观察,所以他观察不到偏转.只有选项B正确.

答案:B

6.一个金属线框在匀强磁场中的运动情况如图所示,线框中能产生感应电流的是(　　)

解析:由于只有当闭合线框中磁通量发生变化时才会产生感应电流,而选项A、B、D中磁通量不变,C中磁通量变化,故选项C正确.

答案:C

7.关于电磁感应,下列说法正确的是(　　)

A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流

B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流

C.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定产生感应电流

D.穿过闭合回路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流

答案:D

8.关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是(　　)

A.位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流

B.闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生感应电流

C.闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流

D.穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,一定能产生感应电流

解析:产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,而选项A中没有说明磁通量是否变化,所以不正确,选项B、C中如果对闭合线圈而言没有磁通量变化,也不会产生感应电流,所以正确的只有选项D.

答案:D

9.在“探究产生感应电流的条件”实验中,如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下操作过程中不能使电流表指针偏转的是　　　　. 

①将磁铁插入螺线管的过程中

②磁铁放在螺线管中不动

③将磁铁从螺线管抽出的过程中

此实验说明:只要穿过闭合电路的磁通量发生　　　　,电路中就有感应电流产生. 

解析:由实验的过程可知,当磁铁放在螺线管中不动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中无感应电流,此时穿过闭合电路的磁通量不变,但磁铁插入或抽出螺线管时,指针偏转产生了感应电流,该过程磁通量发生变化,因此当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中就有感应电流产生.

答案:②　变化

10.如图所示,一匀强磁场宽为d,长为无限长.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.若d>L,则线框穿过磁场区域的过程中,线框中产生感应电流的时间为(　　)

A. B.

C. D.

解析:在线框进入和穿出磁场的过程中,穿过线框的磁通量分别增大和减小,闭合线框中有感应电流产生;整个线框在磁场中运动时,线框中无感应电流产生,所以,线框中有感应电流的时间为.

答案:C

(建议用时:30分钟)

1.(双选)关于磁通量,下列说法中正确的是(　　)

A.通过某一平面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零

B.通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明

C.磁感应强度越大,磁通量越大

D.磁通量就是磁感应强度

答案:AB

2.(双选)关于感应电流,下列说法中正确的是(　　)

A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生

B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生

C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流

D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流

解析:产生感应电流的条件有两个:一是电路必须闭合,二是有磁通量变化,所以选项A、B不正确.

答案:CD

3.(双选)下图中能产生感应电流的是(　　)

解析:A运动过程中磁通量不变化,D在运动的过程中穿过线圈的磁通量始终是零,所以B、C正确.

答案:BC

4.如图所示,一闭合矩形导线框在一有界匀强磁场中运动,则在下列图示时刻线框内能产生感应电流的是(　　)

解析:只有闭合线圈内磁通量发生变化,才能产生感应电流,A、B、C中磁通量不发生变化,只有D能产生感应电流.

答案:D

5.某部小说中描述一种窃听电话:窃听者将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,如图所示.下列说法正确的是              (　　)

A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小

B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通

C.可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流

D.可以窃听到电话,因为电话中的电流是随声音发生变化的电流,在耳机电路中磁通量发生变化引起感应电流

解析:电话中的电流大小和方向都随时间变化,因此电话线周围产生变化的磁场,通过耳机这个闭合回路的磁通量发生变化,产生感应电流.

答案:D

6.如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置,下列情况不会引起电流表指针偏转的是(　　)

A.闭合开关时

B.断开开关时

C.闭合开关后拔出线圈A时

D.断开开关后移动变阻器的滑片时

解析:“不会引起电流表指针偏转”说明线圈B中磁通量不变,而闭合、断开开关时线圈A中的磁场变化,闭合开关后拔出线圈A均会引起线圈B中磁通量变化;但断开开关后移动滑动变阻器滑片时,A线圈中无磁场,则不会引起B线圈磁通量的变化,电流表指针不会偏转,选项D正确.

答案:D

法拉第磁生电实验示意图

7.在一段时间里,法拉第记下了大量实验失败的日记,然而他却一如既往,没有放弃追求,坚信既然“电能生磁”,那么“磁也一定能产生电”.正是在这种执着的追求中,1831年法拉第终于获得了成功.他制作了两个线圈,分别绕在铁环上,一个线圈与电池连接,另一个线圈的两端用一根铜线连接起来,这根铜线的下方放有一枚小磁针.法拉第在实验中发现,当电路接通或断开的刹那间,小磁针都发生微小摆动,而在电流稳定不变时,即使所通电流很大,小磁针也不发生任何摆动.

这就是人类发现电磁感应现象的最初实验,它是物理学上一个重要的里程碑.

问题:小磁针偏转是什么原因导致的?为什么电流稳定不变时小磁针不偏转?

答案:感应电流的磁场使小磁针偏转.电流稳定时铁环中的磁通量不发生变化,在无电源的线圈中不能产生感应电流.

8.如图所示,电吉他的弦是铁磁性物质,易被永磁体磁化.当弦振动时,线圈中产生感应电流,感应电流输送到放大器、喇叭,把声音播放出来.请解释电吉他是如何产生感应电流的,弦能否改用尼龙材料?

答案:当被磁化的弦振动时,会造成穿过线圈的磁通量发生变化,所以有感应电流产生;弦不能改用尼龙材料,因为尼龙材料不会被磁化,当弦振动时,不会造成穿过线圈的磁通量发生变化,不会有感应电流产生.