高中物理沪科版 (2019)必修 第三册5.3 电磁感应同步测试题

5.3电磁感应基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况不正确的是(  )

A．如图所示位置时等于BS

B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BS

C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零

D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为零

2．在地球的赤道上置一矩形线圈，线圈平面与赤道平面重合，线圈的上、下边水平，此时穿过线圈平面的磁通量大小为Φ．现使线圈绕其竖直轴线旋转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为（ ）

A．0 B．Φ C．Φ D．2Φ

3．如图所示，矩形线框从距离直导线很近的位置Ⅰ向右移到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是（　　）

A．一直增加 B．一直减少 C．先减少，后增加 D．先增加，后减少

4．下列各组物理量中，全部是矢量的是(　　)

A．时间、位移、速度 B．功、动能、势能

C．电场强度、磁感应强度、磁通量 D．线速度、向心加速度、向心力

5．如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线同一平面，而且处在两导线的中央，则（　　）

A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零

B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零

C．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等

D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量大小

6．下列物理量属于矢量的是

A．电动势 B．电流 C．磁感应强度 D．磁通量

7．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α=53°角，线圈面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（sin53°=0.8，cos53°=0.6）（　　）

A．BS B．0.6BS

C．0.75BS D．0.8BS

8．磁感应强度是描述磁场的重要概念，磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用，则关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（    ）

A．一小段通电直导线，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大

B．一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零

C．匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量

D．磁感线密处，磁感应强度大；磁感线疏的地方，磁感应强度一定小

9．线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是

A．磁通量不变

B．磁通量先减小后增大

C．磁通量先增大后减小

D．磁通量一直增大

10．如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abc－a′b′c′棱柱形空间。通过面积S1（abb′a′所围的面积）、S2（acc′a′所围的面积）和S3（cbb′c′所围的面积）的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则（　　）

A．Φ1＝Φ2 B．Φ1>Φ2

C．Φ3>Φ1 D．Φ3>Φ2

11．如图所示，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在整个运动过程中，穿过圆环的磁通量最大值在（　　）

A．L处 B．Q处 C．N处 D．P处

12．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2>B1，S2>2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于（　　）

A．（B1+B2）S2 B．（B2-B1）S2

C．B2S2-B1S1 D．B2S2-（B1+B2）S1

13．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年。关于地磁场，下列说法中正确的是（　　）

A．地磁场只分布在地球的外部

B．地理南极点的地磁场方向竖直向上

C．地磁场穿过地球表面的磁通量为零

D．地球表面各处地磁场的磁感应强度相等

14．在匀强磁场中，垂直磁场方向放一个面积为3.0×10-2m2的线框，若穿过线框所围面积的磁通量为1.5×10-3Wb，则磁场磁感应强度的大小为（　　）

A．4.5×10-4T B．4.5×10-2T C．5.0×10-4T D．5.0×10-2T

15．如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，到达磁铁上端位置Ⅱ，套在磁铁上到达中部Ⅲ，再到磁铁下端位置Ⅳ，再到下方Ⅴ．磁铁从Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是(　　)

A．变大，变小，变大，变小

B．变大，变大，变小，变小

C．变大，不变，不变，变小

D．变小，变小，变大，变大

二、填空题（共4题）

16．如图所示，一面积为S的长方形线圈有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为__________ ，当线圈从图中位置绕轴转过180０过程中穿过这个线圈的磁通量改变了 ________

17．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为______________

18．如图所示，线框匝数为n、面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则此时穿过线框平面的磁通量为________；若线框绕轴OO’转过30°，则穿过线框平面的磁通量为________．

19．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上电键稳定后可能出现的情况有：

A．将A线圈迅速拔出B线圈时，灵敏电流计指针将向________偏转（填“左”或“右”）；

B．A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将向________偏转（填“左”或“右”）．

三、综合题（共4题）

20．矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，如图所示，初位置时线框平面与B平行。求：

（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？

（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，穿过线框的磁通量Φ为多少？这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少？

21．如图所示，面积为S的矩形线框垂直处于磁感应强度为B的匀强磁场中，可绕垂直于磁感线的轴转动。

（1）求线框处于图示位置时穿过线框的磁通量大小；

（2）若线框从图示位置绕转过角，求转动后穿过线框的磁通量大小；

（3）若线框从图示位置绕转过角，求转动后穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小。

22．如图所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角，当线框沿顺时针方向转过90°到如图所示的虚线位置时。求：

(1)初、末位置穿过线框的磁通量大小φ1和φ2；

(2)磁通量的变化量△φ。

23．如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场仅存在于边长为的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反。有一个边长为的正方形导线框，垂直磁感线方向以速度匀速通过磁场。从边进入磁场算起，规定刚开始时磁通量为正值，画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像。

参考答案

1．D

2．D

3．C

4．D

5．A

6．C

7．D

8．D

9．C

10．A

11．D

12．D

13．C

14．D

15．B

16．0.5BS    1.5BS   

17． ;

18．BS        

19．左；    左；   

20．（1）0；（2）Bl1l2，Bl1l2

21．（1）BS；（2）0.5BS；（3）0，-BS

22．(1)，；(2)

23．

线框穿过磁场的过程可分为三个阶段，进入磁场阶段（只有边在磁场中），在磁场中运动阶段（、两边都在磁场中），离开磁场阶段（只有边在磁场中）。

①线框进入磁场阶段：对应，穿过线框的磁通量线性增加，最后为

②线框在磁场中运动阶段：对应，，时间内，穿过线框的磁通量线性减小，最后为；时间内，穿过线框的磁通量反向线性增加，最后为

③线框离开磁场阶段：对应，穿过线框的磁通量线性减小，最后为

画出图像如图所示。