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2019-2020年高中物理 2.1電磁感應(yīng)-劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)自我小測(cè) 滬科版選修3-2 1下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(　　) A．磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用 B．變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．插入通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D．電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng) 2發(fā)電機(jī)的基本原理是電磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(　　) A．安培　　 B．赫茲 C．法拉第　　 D．麥克斯韋 3發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是(　　) A．安培　　 B．法拉第 C．奧斯特　　 D．麥克斯韋 4關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C．線圈不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒(méi)有感應(yīng)電流 D．以上說(shuō)法都不正確 5如下圖所示，a、b、c三個(gè)閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過(guò)時(shí)，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．Φa<Φb<Φc　　　　　　 B．Φa>Φb>Φc C．Φa<Φc<Φb　　　　　　 D．Φa>Φc>Φb 6如圖甲所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流，有一矩形線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在下列情況中線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．導(dǎo)線中電流變大　　　　　　 B．線框向右平動(dòng) C．線框向下平動(dòng)　　　　　　 D．線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) E．線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 7如下圖所示，條形磁鐵正上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行。則線框由N極端勻速平移到S極端的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流的情況是(　　) A．線框中始終無(wú)感應(yīng)電流 B．線框中始終有感應(yīng)電流 C．線框中開(kāi)始有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部時(shí)無(wú)感應(yīng)電流，過(guò)中部后又有感應(yīng)電流 D．線框中開(kāi)始無(wú)感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部時(shí)有感應(yīng)電流，過(guò)中部后又無(wú)感應(yīng)電流 8一球冠處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如下圖所示，若球冠的底面大圓半徑為r，磁場(chǎng)方向與球冠底面垂直，則穿過(guò)整個(gè)球冠的磁通量為_(kāi)_______。 9如下圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置，若沿其半徑向外拉彈簧，使其面積增大，則穿過(guò)彈簧的磁通量將如何變化？ 10在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，(1)環(huán)形線圈垂直于磁場(chǎng)方向。當(dāng)線圈在此磁場(chǎng)中怎么運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？當(dāng)線圈不動(dòng)時(shí)，你能設(shè)計(jì)出什么方法，使線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生呢？ (2)環(huán)形線圈平行于磁場(chǎng)方向時(shí)，你能設(shè)計(jì)出什么方法，使線圈中有感應(yīng)電流呢？ 11勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T，矩形線圈abcd的面積S＝0.5 m2，共10匝，開(kāi)始時(shí)B與S垂直且線圈有一半在磁場(chǎng)中，如圖所示。求： (1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)，線圈的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量為多少？ (2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)，線圈中的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量是多少？ 12邊長(zhǎng)為10 cm的正方形線框，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面的夾角為30，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B＝2＋3t(T)，試計(jì)算在1 s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為多少Wb? 參考答案 1答案：B 2答案：C 3答案：C 4答案：C 5解析：當(dāng)a中有電流通過(guò)時(shí)，穿過(guò)a、b、c三個(gè)閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒(méi)有向外的磁感線，因此，根據(jù)合磁通量的計(jì)算，應(yīng)該是：Φa>Φb>Φc. 答案：B 6解析：分析是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵就是分析穿過(guò)閉合線框的磁通量是否變化，而分析磁通量是否有變化，就要搞清楚磁感線的分布，亦即搞清楚磁感線的疏密變化和磁感線方向的變化。 對(duì)A選項(xiàng)，因I增大而引起導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)增強(qiáng)，使穿過(guò)線框的磁通量增大，故A正確。 對(duì)B選項(xiàng)，離開(kāi)直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn)，磁感線分布越疏(圖乙)。因此線框向右平動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變小，故B正確。 對(duì)C選項(xiàng)，由圖乙可知線框向下平動(dòng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量不變，故C錯(cuò)誤。 對(duì)D選項(xiàng)，可用一些特殊位置來(lái)分析，當(dāng)線框在圖乙所示位置時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量最大，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為零。因此可以判定線框以ab軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量一定變化，故D正確。 對(duì)E選項(xiàng)，先畫(huà)出俯視圖，如圖丙所示。由圖可看出線框繞直導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在任何一個(gè)位置穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)均不變，因此無(wú)感應(yīng)電流。故E錯(cuò)。 答案：ABD 7解析：根據(jù)條形磁鐵的磁場(chǎng)分布情況可知，線框在磁鐵左端時(shí)，磁感線從線框下表面穿過(guò)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到磁鐵中央時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為零；當(dāng)線框在磁鐵右端時(shí)，磁感線從線框的上表面穿過(guò)，所以線框從磁鐵上方勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案：B 8解析：垂直磁感線的有效面積應(yīng)為球冠底面大圓的面積S＝πr2，則Φ＝BS＝Bπr2。 答案：Bπr2 9解析：本題屬于合磁通量問(wèn)題，注意彈簧圈所在處存在兩個(gè)方向的磁場(chǎng)，即磁鐵內(nèi)部的磁場(chǎng)和外部的磁場(chǎng)，它們各自產(chǎn)生正負(fù)不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對(duì)值之差，當(dāng)拉大彈簧面積時(shí)，內(nèi)部磁場(chǎng)的磁通量不變，而外部磁場(chǎng)的磁通量卻增大(穿過(guò)彈簧圈的外部磁感線條數(shù)增多)，故Φ＝|Φ內(nèi)|－|Φ外|應(yīng)減小。 答案：減小 10答案：(1)線圈垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，線圈繞任一垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中都有感應(yīng)電流。當(dāng)線圈不動(dòng)時(shí)，改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(如變大或變小或周期性變化)，線圈中也能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)環(huán)形線圈平行于磁場(chǎng)時(shí)，線圈繞任一垂直于磁場(chǎng)且平行于此時(shí)線圈平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈的磁通量發(fā)生變化，就能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 11解析：(1)當(dāng)線圈由題中圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，Φ＝BS⊥＝BScos60＝0.80.5 Wb＝0.2 Wb(此時(shí)的S⊥正好全部處在磁場(chǎng)中)。在此過(guò)程中S⊥沒(méi)變，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)沒(méi)變，故磁通量變化ΔΦ＝0。 (2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60角時(shí)，Φ＝BS⊥，此時(shí)有磁場(chǎng)穿過(guò)的S⊥＝0，所以Φ＝0；轉(zhuǎn)動(dòng)前Φ1＝B＝0.2 Wb，轉(zhuǎn)動(dòng)后Φ2＝0，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝0.2 Wb，故磁通量改變了0.2 Wb。 答案：(1)0.2 Wb　0　(2)0　0.2 Wb 點(diǎn)撥：應(yīng)用Φ＝BS⊥時(shí)，其中的S⊥必須是有磁場(chǎng)穿過(guò)的S⊥，計(jì)算時(shí)一般只要數(shù)值不要符號(hào)，另外計(jì)算穿過(guò)n匝線圈的磁通量與穿過(guò)單匝線圈的磁通量是相同的，千萬(wàn)不要求出單匝線圈磁通量后再乘匝數(shù)。 12解析：根據(jù)圖形和磁通量計(jì)算公式有： Φ＝BSsin30＝(2＋3t)l2sin30 在Δt＝1 s內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1 ΔΦ＝3Δtl2sin30＝310.01 Wb＝1.510－2 Wb。 答案：1.510－2 Wb