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2018版高中物理 第4章 揭開電磁關系的奧秘 學業(yè)分層測評11 磁生電的探索 魯科版選修1-1

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1、學業(yè)分層測評(十一) 磁生電的探索 (建議用時:45分鐘) [學業(yè)達標] 1.關于產(chǎn)生感應電流的條件,下列說法中正確的是(  ) A.只要閉合電路在磁場中運動,閉合電路中就一定有感應電流 B.只要閉合電路中有磁通量,閉合電路中就有感應電流 C.只要導體做切割磁感線運動,就有感應電流產(chǎn)生 D.只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化,閉合電路中就有感應電流 【解析】 只有穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,才會產(chǎn)生感應電流,D正確. 【答案】 D 2.如圖4-1-9所示,導線ab和cd互相平行,則下列四種情況下導線cd中無電流的是(  ) 圖4-1-9 A.開關S閉合或斷

2、開的瞬間 B.開關S是閉合的,但滑動觸頭向左滑 C.開關S是閉合的,但滑動觸頭向右滑 D.開關S始終閉合,滑動觸頭不動 【解析】 開關S閉合或斷開的瞬間、開關閉合后滑動變阻器觸頭向左或向右滑動時,導線ab中的電流都會變化,穿過由導線cd和電流計組成的回路的磁通量發(fā)生變化,導線cd中均有感應電流產(chǎn)生.開關S閉合,滑動觸頭不動時,ab中的電流不變,穿過回路的磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生.故應選D. 【答案】 D 3.(多選)恒定的勻強磁場中有一圓形的閉合導體線圈,線圈平面垂直于磁場方向,當線圈在此磁場中做下列哪種運動時,線圈中能產(chǎn)生感應電流(  ) 【導學號:18152083】

3、A.線圈沿自身所在的平面做勻速運動 B.線圈沿自身所在平面做加速運動 C.線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動 D.線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動 【解析】 線圈沿自身所在平面無論做勻速還是加速運動,穿過線圈的磁通量都不變,而繞任意一條直徑轉(zhuǎn)動時,磁通量會發(fā)生變化,故A、B不正確,C、D正確. 【答案】 CD 4.如圖4-1-10所示,條形磁鐵的上方放置一矩形線框,線框平面水平且與條形磁鐵平行,則線框在由N端勻速平移到S端的過程中,線框中的感應電流的情況是(  ) 圖4-1-10 A.線框中始終無感應電流 B.線框中始終有感應電流 C.線框中開始有感應電流,當線框運動到磁鐵中部上

4、方時無感應電流,以后又有了感應電流 D.線框中開始無感應電流,當線框運動到磁鐵中部上方時有感應電流,以后又沒有感應電流 【解析】 勻速平移過程中,穿過線框的磁通量始終在變化. 【答案】 B 5.(多選)如圖4-1-11中的小線圈與滑動變阻器、電源、開關組成電路,而大線圈則與電流計組成閉合電路.下列能使電流計的指針偏轉(zhuǎn)的是(  ) 圖4-1-11 A.閉合開關后,將小線圈插入大線圈的過程中 B.小線圈放在大線圈中,閉合開關后,將小線圈拔出的過程中 C.小線圈放在大線圈中不動,開關閉合、斷開的瞬間 D.小線圈放在大線圈中不動,開關閉合,移動滑動變阻器的滑片時 【解析】 題中

5、所述四種情況中都能使大線圈中的磁通量發(fā)生變化,都會產(chǎn)生感應電流,使電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn). 【答案】 ABCD 6.如圖4-1-12所示,閉合的矩形線圈abcd放在范圍足夠大的勻強磁場中,下列哪種情況下線圈中能產(chǎn)生感應電流(  ) 圖4-1-12 A.線圈向左平移 B.線圈向上平移 C.線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn) D.線圈不動 【解析】 產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,符合題意的只有C選項. 【答案】 C 7. (多選)如圖4-1-13所示的裝置,在下列各種情況中,能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應電流的是(  ) 圖4-1-13 A.開關S

6、接通的瞬間 B.開關S接通后,電路中電流穩(wěn)定時 C.開關S接通后,滑動變阻器滑片滑動的瞬間 D.開關S斷開的瞬間 【解析】 開關S接通的瞬間,開關S接通后滑動變阻器滑片滑動的瞬間,開關S斷開的瞬間,都使螺線管線圈中的電流變化而引起磁場變化,線圈A中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應電流. 【答案】 ACD 8.如圖4-1-14所示,通電直導線垂直穿過閉合圓形線圈的中心,下面哪個說法正確(  ) 【導學號:18152084】 圖4-1-14 A.當導線中電流增大時,線圈中有感應電流 B.當線圈在垂直于導線的平面內(nèi)左右平動時,線圈中有感應電流 C.當線圈上下平動時,線圈中有感應電流

7、 D.以上各種情況下,線圈中都不會產(chǎn)生感應電流 【解析】 圓形線圈處在直線電流的磁場中,而直線電流磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在與導線垂直的平面上.因此,不論導線中的電流大小如何變化,穿過圓形線圈的磁通量始終為零,即穿過圓形線圈的磁通量不變,所以A選項是錯的.當線圈左右平動或上下平動時,同樣穿過線圈的磁通量始終為零,即穿過線圈的磁通量不變,所以B選項和C選項也是錯誤的. 【答案】 D [能力提升] 9.如圖4-1-15所示,在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌,磁場方向與導軌平面垂直.導軌上有兩條可沿導軌自由移動的金屬棒ab、cd,與導軌接觸良好.這兩條

8、金屬棒ab、cd的運動速度分別是v1、v2,若井字回路中有感應電流通過,則一定有(  ) 圖4-1-15 A.v1>v2   B.v1

9、60°) 【解析】 當線框以ad邊為軸或以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動時,在磁場中的投影面積S在變化,因而有磁通量Φ的變化,有感應電流的產(chǎn)生,選項A、B是可行的.當線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°) 時,在磁場中的投影面積S減小,因而磁通量Φ減小,也有感應電流,選項C是可行的.當線框以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)時,雖然整個線框在垂直于磁感應強度方向上的投影面積減小,但在磁場內(nèi)的那部分投影面積并未改變,據(jù)公式Φ=BS,穿過線框平面的磁通量不變,無感應電流.因此,選項A、B、C是可行的. 【答案】 ABC 11.假如未來某一天中國的宇航員登上月球,想探測一下月球表面是否有磁場,他手邊有一只靈敏電流

10、表和一個小線圈,則下列推斷正確的是(  ) A.直接將電流表放于月球表面,看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無 B.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場 C.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向轉(zhuǎn)動,如電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場 D.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場 【解析】 要使線圈中形成感應電流,電流表有示數(shù),則必須使電流表和線圈構(gòu)成閉合電路,A錯誤;若線圈沿某一方向運動,電流表無示數(shù),則不能判斷月球表面無磁場,比如線圈平行于磁場方向運動時,線圈中則無

11、電流形成,但若電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場,C正確,B、D均錯誤. 【答案】 C 12.勻強磁場區(qū)域?qū)挒閐,一正方形線框abcd的邊長為l,且l>d,線框以速度v通過磁場區(qū)域,如圖4-1-17所示,從線框進入到完全離開磁場的時間內(nèi),求線框中沒有感應電流的時間. 【導學號:18152085】 圖4-1-17 【解析】 如圖所示為線框穿過磁場的整個過程, 線圈勻速通過此過程持續(xù)的時間 t1= ① 線框在運動中只有bc邊切割磁感線(ad邊未進入磁場)和ad邊切割磁感線(bc邊已出磁場)時才產(chǎn)生感應電流,其有感應電流的時間 t2= ② 線框中沒有感應電流的時間t=t1-t2 ③ 解①②③得t=. 【答案】  6

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