高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用精品随堂练习题

第3节 电磁感应现象及应用

一、单选题

1．如图所示，变化的匀强磁场垂直穿过金属框架MNQP，金属杆ab在恒力F作用下沿框架从静止开始运动，t=0时磁感应强度大小为B0，为使ab中不产生感应电流，下列能正确反映磁感应强度B随时间t变化的图像是（　　）

A． B．

C． D．

2．如图是漏电保护器的部分电路图，由金属环，线圈，控制器组成，其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，即称电路跳闸，下列有关漏电保护器的说法正确的是（　　）

A．当接负载的电线中电流均匀变化时，绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流

B．当接负载的电线短路或电流超过额定值时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸

C．只有当接负载的电线漏电时，绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过

D．当接负载的电线中电流不稳定时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸

3．用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是（　　）

A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变

B．乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈

C．丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动

D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动

4．一个椭圆形闭合金属线圈固定放置在纸面内，其左侧同一平面内固定一根直导线，给直导线通以如图1所示的电流，取该方向为电流的正方向，电流随时间变化规律的图像如图2所示，可判断（　　）

A．闭合线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里

B．闭合线圈内磁通量一直增加

C．闭合线圈内的感应电流存在情况：有、无、有顺次出现

D．闭合线圈内的感应电流存在情况：无、有、无顺次出现

5．如图，长直导线MN中通有恒定电流I，其正下方有矩形导线框abcd，导线框abcd与长直导线MN处于同一竖直面内。在下列情况中，导线框abcd中有感应电流产生的是（　　）

A．导线框以长直导线MN为轴转动 B．导线框加速向右移动

C．导线框匀速向左移动 D．导线框以cd边为轴转动

6．法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示，通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称，图乙、丁中AB//ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中。线圈中能产生感应电流的是（　　）

A．甲图中线圈绕AB匀速转动

B．乙图中线圈匀速向右移动

C．丙图中线圈自由下落

D．丁图中线圈自由下落

7．关于感应电流，下列说法正确的有（　　）

A．只要穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就有感应电流产生

B．穿过电路平面的磁通量发生变化时，电路内一定有感应电流产生

C．线圈不闭合时，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．只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生

8．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。则以下符合事实的是（　　）

A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象

B．焦耳通过实验研究发现了电流通过导体产生电热的规律

C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的

9．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　）

A．闭合金属线框向上平移

B．闭合金属线框向右平移

C．闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转

D．闭合金属线框向下平移

10．如图所示，一水平闭合导线框由条形磁铁的S极附近下落，从图中位置1经位置2到达位置3，其中位置2所在平面是跟磁铁中心轴线重合的水平面，位置1和位置3都靠近位置2。则在该过程中（　　）

A．线框从位置1到位置2和从位置2到位置3都有感应电流产生

B．线框从位置1到位置2和从位置2到位置3都没有感应电流产生

C．线框从位置1到位置2有感应电流产生，从位置2到位置3没有感应电流产生

D．线框从位置1到位置2没有感应电流产生，从位置2到位置3有感应电流产生

11．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（　　）

A．法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件

B．安培发现了电流的磁效应

C．洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

D．楞次发现了磁场对运动电荷的作用规律

12．如下图所示的四幅图中能产生感应电流的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

13．如图，当把条形磁铁插入螺线管中时，电流表的指针向右偏转，现将插在螺线管中该条形磁铁抽出时，下列判断正确的是（　　）

A．若向上抽出，则电流表指针向右偏 B．若向上抽出，则电流表指针向左偏

C．若向下抽出，则电流表指针向右偏 D．若向下抽出，则电流表指针向左偏

14．如图所示，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁（可视为质点，质量为m）从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中（　　）

A．铜管中没有感应电流

B．整个系统机械能不守恒

C．细线中的拉力F＝Mg

D．强磁铁穿过铜管的时间t＞

15．如图所示，CD为上下两匀强磁场的理想边界，初始时，两匀强磁场的磁感应强度均为 B0，方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界 CD重合，AB与 CD垂直且过圆心。下列说法正确的是（　　）

A．同时以相同变化率增大上下磁场，线圈内无感应电流

B．沿 AB把左侧金属圆环折 90°，线圈的磁通量是初始时的一半

C．沿 AB把左侧金属圆环折 90°，只增大上部磁场磁感应强度，线圈无感应电流

D．沿 CD把下侧金属圆环折 90°，只增大上部磁场磁感应强度，线圈有感应电流

16．如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中有感应电流产生的是（　　）

A．将abcd向纸外平移

B．将abcd向右平移

C．将abcd以ab为轴转动60°

D．将abcd以cd为轴转动60°

17．在如图所示的电磁感应实验中，线圈与检流计组成闭合电路，线圈与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈置于线圈中。在实验中，以下的实验现象应该出现的是（　　）

A．在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变

B．在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度

C．闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，检流计指针都将发生编转

D．在断开开关的瞬间，检流计指针不发生偏转

18．如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是（　　）

A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中不产生感应电流

B．当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流

C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流

D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流

三、实验题

19．在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到______（选填“a”、“b”、 “c”或“M”），M连接到______（选填“a”、 “b”、 “c”或“N”）。正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转。由此可以判断______。

A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转

B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转

C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央

D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向

20．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。

(1)如图甲所示，通过将条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表（指针静止时指在刻度盘中央）指针的偏转方向判断感应电流的方向。除了图中的实验器材外，还有干电池、开关、导线、滑动变阻器。

下列说法正确的有______；

A．实验前，要弄清线圈导线的绕向

B．实验前，要弄清电流表指针摆动的方向与流入电流表电流方向的关系

C．实验中，将条形磁铁插入或拔出线圈的速度越小，电流表指针摆动幅度越大

(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过程中电流表指针向______偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向______偏转；（均选填“左”或“右”）

(3)某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应______（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。

21．某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后，他还进行了下列操作：

（1）将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动，电流计指针将_______（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；

（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；

（3）在产生感应电流的回路中，图中器材中哪个相当于电源？___________；

（4）由实验得出产生感应电流的条件是___________。

22．如图为“探究感应电流的产生条件”的实验装置。

（1）将图中的实验器材用导线连接完整_________。

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后可能出现的情况是：

①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏一下；

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值迅速调大时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏一下。

（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___________。

A．因电路不闭合，无电磁感应现象

B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势

C．不能用楞次定律判断感应电动势方向

D．可以用楞次定律判断感应电动势方向

四、填空题

23．G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向_______（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向____偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为______极（填“N”、“S”）。

24．如下图所示，矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内、一半在匀强磁场外。已知磁感应强度为，线圈面积为，现使线圈从图示位置开始匀速转动；如果转动轴为，则在线圈转动的过程中，磁通量的改变量大小为_______，线圈中_______（填“能”或“不能”）产生感应电流；如果转动轴为，则在线圈转动的过程中，磁通量的改变量大小为_______，线圈中______（填“能”或“不能”）产生感应电流。