2016-2017學年高中物理第3章電磁感應1電磁感應現(xiàn)象學業(yè)分層測評新人教版選修

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電磁感應現(xiàn)象 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．關于磁通量的概念，下面的說法正確的是(　　) 【導學號：33810158】 A．磁場中某處的磁感應強度越大，面積越大，則穿過線圈的磁通量就一定越大 B．放在磁場中某處的一個平面，穿過它的磁通量為零，該處磁感應強度一定為零 C．磁通量的變化不一定是由于磁場的變化而產(chǎn)生的 D．磁場中某處的磁感應強度不變，放在該處線圈的面積也不變，則磁通量一定不變 【解析】　根據(jù)磁通量的定義，當平面與磁場垂直時，磁通量為磁感應強度B與面積S的乘積；當平面與磁場平行時，磁通量為零，可知A、B項錯誤；磁通量既與磁場有關，也與面積S有關，所以磁通量的變化不一定僅由磁場的變化引起，也可能由于面積的變化引起，C項正確；當平面與磁場的夾角發(fā)生變化時，穿過平面的磁感線的條數(shù)也會變化，D項錯誤． 【答案】　C 2．如圖3110所示，豎直長直導線通以恒定電流I，閉合線圈abcd與直導線在同一平面內(nèi)，導致線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化的線圈運動是(　　) 【導學號：33810159】 圖3110 A．水平向右平移 B．豎直向下平移 C．豎直向上平移 D．以豎直長直導線為軸轉動 【解析】　通電直導線產(chǎn)生的磁場的特點是：離導線越遠，磁場越弱．當線圈向右運動時，由于磁場減弱，穿過線圈的磁通量將減少，所以只有選項A正確． 【答案】　A 3．如圖3111所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合電路，在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉的是(　　) 【導學號：33810160】 圖3111 A．線圈不動，磁鐵插入線圈時 B．線圈不動，磁鐵拔出線圈時 C．磁鐵插在線圈內(nèi)不動 D．磁鐵和線圈相對移動時 【解析】　根據(jù)電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，不論哪部分移動，只要磁體與線圈的相對位置發(fā)生變化，線圈所在處的磁場都會發(fā)生變化，所以選項A、B、D中都會產(chǎn)生感應電流．C中不會產(chǎn)生感應電流． 【答案】　C 4．如圖3112所示是“探究電磁感應產(chǎn)生條件”的實驗裝置，下列情況不會引起電流表指針偏轉的是(　　) 【導學號：33810161】 圖3112 A．閉合開關時 B．斷開開關時 C．閉合開關后拔出線圈A時 D．斷開開關后移動變阻器的滑片時 【解析】　“不會引起指針偏轉”說明線圈B中磁通量不變，而閉合、斷開開關時線圈A中的磁場變化，閉合開關后拔出線圈A會引起線圈B中磁通量變化；但斷開開關后移動滑動變阻器滑片時，A線圈中無磁場，則不會引起B(yǎng)線圈磁通量的變化，電流表指針不會偏轉，選項D正確． 【答案】　D 5．在圖3113所示的實驗中，能在線圈中產(chǎn)生感應電流的情況是(　　) 【導學號：33810162】 圖3113 A．磁鐵靜止在線圈上方 B．磁鐵靜止在線圈右側 C．磁鐵靜止在線圈里面 D．磁鐵插入或抽出線圈的過程 【解析】　磁鐵靜止在線圈上方，右側、里面，穿過閉合電路的磁通量均不發(fā)生變化，但磁鐵插入或抽出時，磁通量變化，故選項D正確． 【答案】　D 6．如圖3114所示，L為一根無限長的通電直導線，M為一金屬環(huán)，L過M的圓心，且通以向上的電流I，則(　　) 【導學號：33810163】 圖3114 A．當L中的I發(fā)生變化時，環(huán)中有感應電流 B．當M左右平移時，環(huán)中有感應電流 C．當M保持水平，在豎直方向上下移動時環(huán)中有感應電流 D．只要L與M保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無感應電流 【解析】　由于直線電流的磁場是垂直導線的同心圓，故只要L與M保持垂直，穿過金屬環(huán)M的磁通量就為零，保持不變，環(huán)中均無感應電流產(chǎn)生．故選項D正確． 【答案】　D 7．如圖3115所示，一金屬圓線圈和一條形磁鐵的中軸線在同一豎直平面內(nèi)，下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應電流的是(　　) 【導學號：33810164】 圖3115 A．將磁鐵豎直向上平移 B．將磁鐵水平向右平移 C．將磁鐵在圖示的平面內(nèi)，N極向上、S極向下轉動 D．將磁鐵的N極轉向紙外，S極轉向紙內(nèi) 【解析】　圖示狀態(tài)下，穿過圓形線圈的磁通量為零，而選項A、B、C中的做法不會引起線圈中磁通量的變化，故無感應電流． 【答案】　D 8．如圖3116所示，電流表與螺線管組成閉合電路，將磁鐵插入螺線管的過程中穿過線圈的磁通量______(填“增大”“減小”或“不變”)，電流表指針將______(填“不動”或“偏轉”)． 圖3116 【解析】　由磁鐵磁場的分布可知，將磁鐵插入螺線管的過程中穿過線圈的磁通量將增大；電流表與螺線管組成閉合電路的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應電流，電流表指針將發(fā)生偏轉． 【答案】　增大　偏轉 [能力提升] 9．如圖3117所示，一有限范圍的勻強磁場，寬為d.一個邊長為L的正方形導線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域．若d>L，則線框穿過磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生感應電流的時間為(　　) 【導學號：33810165】 圖3117 A.　　　 B.　　　 C.　　　 D. 【解析】　在線框進入和穿出磁場的過程中，穿過線框的磁通量分別增大和減小，閉合線框中有感應電流產(chǎn)生；整個線框在磁場中運動時，線框中無感應電流產(chǎn)生，所以，線框中有感應電流的時間為. 【答案】　C 10．(多選)在圖3118的電路中，當開關S閉合后，為使靈敏電流計的指針偏轉，下列說法中可行的是(　　) 圖3118 A．將A線圈向左靠近B線圈 B．將開關S突然斷開 C．保持右邊電路電流不變 D．將滑動變阻器的阻值調小 【解析】　在螺線管A中有磁通量的變化就引起螺線管B中的磁通量變化，所以將滑動變阻器的阻值調小，將開關S突然斷開都能使磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，使靈敏電流計的指針偏轉，選項B、D對；當線圈靠近的時候也可以使穿過B螺線管的磁通量變化，所以選項A也對． 【答案】　ABD 11．在一段時間里，法拉第記下了大量實驗失敗的日記，然而他卻一如既往，沒有放棄追求，堅信既然“電能生磁”，那么“磁也一定能產(chǎn)生電”．正是在這種執(zhí)著的追求中，1831年法拉第終于獲得了成功．他制作了兩個線圈，分別繞在鐵環(huán)上，一個線圈與伏特電池連接，另一個線圈的兩端用一根銅線連接起來，這根銅線的下方放有一根小磁針．法拉第在實驗中發(fā)現(xiàn)，當電流接通或斷開的剎那間，小磁針都發(fā)生微小擺動，而在電流穩(wěn)定不變時，即使所通電流很大，小磁針也不發(fā)生任何擺動．【導學號：33810166】 法拉第磁生電實驗示意圖 圖3119 這就是人類發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的最初實驗，它是物理學上一個重要的里程碑． 問題：小磁針偏轉是什么原因導致的？為什么電流穩(wěn)定不變時小磁針不偏轉？ 【答案】　感應電流的磁場使小磁針偏轉．電流穩(wěn)定時鐵環(huán)中的磁通量不發(fā)生變化，在無電源的線圈中不能產(chǎn)生感應電流． 12．“搖繩能發(fā)電嗎”？把一條大約10 m長的電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合電路．兩個同學迅速搖動這條電線，可以發(fā)電嗎？簡述你的理由． 【導學號：33810167】 圖3120 【解析】　從探究實驗來看，在地磁場中閉合電路的部分導體——“搖繩”在做切割磁感線運動；從磁通量變化來看，在“搖繩”運動的過程中，B不變，S變化．可見，發(fā)生電磁感應，產(chǎn)生感應電流． 【答案】　見解析 6