高中物理人教版 (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习题

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第十三章电磁感应与电磁波初步3.电磁感应现象及应用课后篇巩固提升基础巩固1.(2020北京高二期中)关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是(　　)A.位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流B.闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生感应电流C.闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D.穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,一定能产生感应电流解析产生感应电流的条件是闭合线圈里面的磁通量发生变化,线圈位于磁场中,如果磁通量不发生变化,则一定没有感应电流产生,故A错误;线圈中是否有感应电流产生与线圈是否运动无关,要看其磁通量是否变化,故B错误;若回路中部分导体切割磁感线,有感应电流产生,若整个闭合线圈切割磁感线运动,其磁通量不发生变化,则无感应电流产生,故C错误;穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,即磁通量发生变化,一定有感应电流产生,故D正确。答案D2.(多选)下列情况中都是线框在磁场中做切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是(　　)解析A中导体虽然“切割”了磁感线,但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化,没有感应电流。B中线框的一部分导体“切割”了磁感线,穿过线框的磁感线条数越来越少,线框中有感应电流。C中虽然与A近似,但由于是非匀强磁场,运动过程中,穿过线框的磁感线条数增加,线框中有感应电流。D中线框尽管是部分切割,但磁感线条数不变,无感应电流。故选B、C。答案BC3.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是(　　)解析选项A是用来探究影响安培力大小的因素的实验;选项B是研究电磁感应现象的实验,观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时是否会产生感应电流;选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验;选项D是奥斯特实验,证明通电导线周围存在磁场。答案B4.如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行。则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中,线框中的感应电流的情况是(　　)A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时无感应电流,过中部后又有感应电流D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流解析先画出条形磁铁的磁场分布情况,然后分析线圈在平移过程中,穿过线框的磁通量的变化情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在变化,故B正确。答案B 5.(2020福建永安高二月考)如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一个平行纸面的金属线框abcd。要使线框中产生感应电流,下列可行的操作是(　　)A.将线框上下匀速运动B.将线框左右匀速运动C.将线框垂直纸面前后加速运动D.将线框以ac边为轴匀速转动解析由于磁场是匀强磁场,让线圈向左右运动,或向上下运动,或垂直纸面向前后运动,其磁通量均不变化,均无感应电流产生,故A、B、C错误;当线圈以ac为轴转动时,其磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确。答案D6.用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。下列几种情况下线圈B中没有电流产生的是(　　)A.开关闭合瞬间B.开关断开瞬间C.开关断开时,移动滑动变阻器滑片D.开关闭合时,拔出线圈A瞬间解析当闭合开关的瞬间,穿过线圈A的磁通量在增大,则线圈B的磁通量也在增大,导致线圈B中有感应电流产生,故A不符合题意;当开关断开的瞬间,A中磁场减小,故B中磁通量减小,导致线圈B中有感应电流产生,故B不符合题意;开关断开时,滑动变阻器的滑片不论怎么移动,A中都没有磁场,故B中磁通量不变,因此线圈B中没有感应电流产生,故C符合题意;开关闭合时,拔出线圈A瞬间,线圈B中的磁通量变小,则线圈B中产生感应电流,故D不符合题意。答案C能力提升1.(2020湖南高二月考)下图中金属圆环均带有绝缘外皮,A项中直导线与圆环在同一平面内,B项中直导线与环面垂直,C项中直导线在圆环水平直径正上方且与直径平行,D项中直导线与圆环接触且与圆环直径重合,当电流增大时,环中有感应电流的是(　　)解析A中电流变化,线圈中磁通量变化,线圈中有感应电流,故A正确;B中线圈平面与电流产生的磁感线平行,因此回路中磁通量始终为零,没有感应电流,故B错误;C、D中线圈回路中磁通量均为零,故都没有感应电流,故C、D错误。答案A2.如图所示,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等长的平行导线ab和cd,以相同的速度v匀速向右滑动。为使ab中有感应电流产生,对开关S来说(　　)A.断开和闭合都可以 B.应断开C.断开和闭合都不行 D.应闭合解析若开关断开,导线运动时,闭合回路abdc中磁通量不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回路abNM中磁通量变化,产生感应电流。所以,应选D选项。答案D3.(多选)假如月球车登月后要探测一下月球表面是否有磁场,应该怎样进行实验(　　)A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零解析只要线圈中能产生感应电流,电流表有示数,就说明月球上一定有磁场。如果没有电流,只能说明线圈中的磁通量没有发生变化,需要变换转动轴或运动方向再试。如果线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,当空间有磁场时,至少会有一次产生感应电流,C、D正确。答案CD