人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步3 电磁感应现象及应用测试题

电磁感应现象及应用

(15分钟　30分)

一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)

1.如图所示,矩形线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列有关穿过线圈的磁通量的说法中不正确的是

 (　　)

A.线圈处于如图所示位置时磁通量大小等于BS

B.若使线圈绕OO'转过60°角,磁通量大小为BS

C.若线圈从初始位置绕OO'转过90°角,磁通量大小为BS

D.若线圈从初始位置绕OO'转过180°角,磁通量变化量的大小为2BS

【解析】选C。线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积,故线圈处于图示位置时磁通量大小为Φ=BS,故A正确;使线圈绕OO'转过60°角,则线圈在垂直磁场方向的投影面积为S,则磁通量大小为BS,故B正确;线圈从初始位置绕OO'转过90°角后,磁通量为0,故C错误;线圈从初始位置绕OO'转过180°角,磁通量变化量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-BS-BS|=2BS,故D正确。

2.如图所示,关于闭合导线框中产生感应电流的下列说法中正确的是                                                                                                                                                                       (　　)

A.只要闭合导线框在磁场中做切割磁感线运动,线框中就会产生感应电流

B.只要闭合导线框处于变化的磁场中,线框中就会产生感应电流

C.图示的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中转动,都可以产生感应电流

D.图示的闭合导线框绕其对称轴OO'在磁场中转动,可以产生感应电流

【解析】选D。保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,或前后运动,虽然线框切割磁感线,但磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,A错误;保持线框平面始终与磁感线平行,磁通量一直为零,即使闭合导线框处于变化的磁场中,磁通量仍然不变,无感应电流,B错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线ad或bc转,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,C错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线OO'转动,磁通量周期性地改变,故一定有感应电流,故D正确。

3.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是 (　　)

【解析】选A。A中线圈绕ad边转动,磁通量变化,有感应电流。B、C中线圈运动时磁通量始终为零,保持不变,没有感应电流;D中虽然ad与bc边切割磁感线运动,但整个线圈中磁通量保持不变,也没有感应电流。

4.如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下列情况中不产生感应电流的是              (　　)

A.将线圈向左平移一小段距离

B.线圈以ab为轴转动(小于90°)

C.线圈以ac为轴转动(小于60°)

D.线圈以bd为轴转动(小于60°)

【解析】选D。将线圈向左平移一小段距离,则磁通量减小,产生感应电流,选项A不符合题意;线圈以ab为轴转动(小于90°),磁通量减小,有感应电流产生,故B不符合题意;线圈以ac为轴转动(小于60°),磁通量减小,故有感应电流产生,故C不符合题意;线圈以bd为轴转动(小于60°),磁通量不变,则不产生感应电流,故选项D符合题意。故选D。

二、非选择题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

5.一水平放置的矩形线框abcd在条形磁铁的S极附近下落,在下落过程中,线框平面保持水平,如图所示,位置1和3都靠近位置2。则线框从位置1到位置2的过程中,线框内　　　　感应电流,因为穿过线框的磁通量　　　　,从位置2到位置3的过程中,线框内　　　　感应电流,因为穿过线框的磁通量　　　　　　　　。 

【解析】如图所示,线框从位置1到位置2的过程中,穿过线框的磁通量减小,则产生感应电流;线圈从位置2到位置3的过程中,线框内穿过的磁通量增加,则也会产生感应电流。

答案:有　减小　有　增大

(10分钟　20分)

6.(6分)如图所示,导线框MPQN近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd,若PQ足够长,下列说法中不正确的是              (　　)

A.当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时,abcd中有感应电流

B.当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,abcd中有感应电流

C.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离,其中有感应电流

D.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,其中有感应电流

【解析】选C。当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时,电阻变大,导线框MPQN中电流减小,产生的磁场减弱,穿过abcd的磁通量减小,则abcd中有感应电流,故A正确;同理,当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,电阻变小,导线框MPQN中电流增大,产生的磁场增强,穿过abcd的磁通量增加,则abcd中有感应电流,故B正确;电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离,穿过abcd的磁通量不变,其中没有感应电流,故C错误;电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,穿过abcd的磁通量增加,其中有感应电流,故D正确。本题选择错误的,故选C。

7.(14分)如图所示,两线圈绕在圆环铁芯上。当开关S处于下列不同状态时,小灯泡会有什么反应?

(1)S闭合的瞬间;  (2)S保持闭合状态时;    (3)S断开的瞬间;

(4)若将左边线圈与交流电源相连,S闭合时,小灯泡又会怎样反应?

【解析】(1)S闭合的瞬间,小灯泡闪亮一下;

(2)S保持闭合状态时,小灯泡不亮;

(3)S断开的瞬间,小灯泡闪亮一下;

(4)如果将左边的线圈与交流电源相连,S闭合时,小灯泡持续亮。

答案:见解析