人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用课时练习

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2021-2022学年度高二物理第十三章电磁感应与电磁波初步第三节电磁感应现象及应用（二）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．关于物理学史，下列说法正确的是（　　）A．库仑利用扭秤实验，测出万有引力常量B．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应C．法拉第通过实验总结出法拉第电磁感应定律D．欧姆通过实验得出欧姆定律，欧姆定律对金属和电解质溶液都适用，但对气体导电和半导体元件不适用2．下列各图中，线圈中能产生感应电流的是（　　）A． B．C． D．3．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端．由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈．此项发明是A．新型直流发电机 B．直流电动机C．交流电动机 D．交流发电机4．下列说法正确的是（　　）A．牛顿发现电荷间相互作用力的规律B．楞次发现通电导线在磁场中受力的规律C．奥斯特发现了电流的磁效应D．安培发现了电磁感应现象5．下面所列举的物理学家及他们的贡献，其中正确的是（　　）A．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了重要贡献B．爱因斯坦通过扭秤实验测定出了万有引力常量GC．库仑首先发现了万有引力定律D．法拉第首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系6．如图所示，导线在中点弯折成一定角度，为其角平分线，通以恒定电流，由均匀导线制成的正方形小线框中线与重合，则能在中产生感应电流的办法是（　　）
 A．增大电流B．将沿向右匀速移动C．将沿向右加速移动D．将向上快速移动7．下列说法中正确的是（　　）A．开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值C．第一宇宙速度是7.9m/sD．海王星被称为“笔尖下的行星”8．两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验，把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路，迅速匀速摇动电线，以下说法正确的是A．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是交变电流B．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是直流电C．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是直流电D．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是交变电流9．下列表述正确的是（　　）A．亚里士多德通过“理想实验”得出了“力不是维持物体运动的原因”这一结论B．开普勒在研究行星运动规律的基础上发现了万有引力定律C．库仑通过“扭秤实验”非常准确地测出了带电物体间的静电力D．法拉第引入的“电场线”是真实存在于电场中的10．飞机场安检系统中的安检门可以检测出旅客是否带有金属物体，其基本装置如图所示。闭合电键后，当金属物体靠近线圈时，电路中电流发生变化，而非金属物体靠近时则对电路中的电流没有影响。其工作原理是A．电流的磁效应 B．电磁感应现象C．闭合电路欧姆定律 D．磁场对电流有力的作用11．如图所示，闭合导体线框abcd放在足够大的匀强磁场中，线框ab边和cd边垂直磁场。下述哪种情况可以使线框中，产生感应电流（　　）A．线框在纸面内向右水平移动B．线框沿垂直纸面方向平移C．线框以ad边为轴，使bc边向外转90°D．线框以ab边为轴，使cd边向外转90°12．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　）
 A．闭合金属线框向上平移B．闭合金属线框向右平移C．闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转D．闭合金属线框向下平移 二、多选题13．如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是（　　）
 A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中不产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流14．用如图所示的实验装置探究电磁感应现象，当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是（　　）A．当把磁体N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B．当把磁体N极向下从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C．保持磁体在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D．磁体插入线圈后，使磁体和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转15．下列各图中（磁场均为匀强磁场）线框的运动能够产生感应电流的是（  ）A．B．C．D．  三、解答题16．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为=37°，宽度为L=0.5m，电阻忽略不计，其上端接阻值为R=4的电阻。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为m=0.05kg，接入电路的电阻为r=l，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为=0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场。现将导体棒由静止释放，最终导体棒以v=2m/s的速度匀速运动，已知重力加速度g取l0m/s2，sin37°=0.6，求： (1)导体棒MN刚释放瞬间的加速度a的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。17．闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动，产生的感应电流方向如图所示，试标出导线的运动方向．
参考答案1．D【详解】A．库仑利用扭秤实验，测出静电引力常数，总结出了库仑定律，选项A错误；B．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，不是电磁感应，选项B错误；C．法拉第通过实验总结出电磁感应产生的条件，但没有通过实验总结出法拉第电磁感应定律，故C错误；
D．欧姆通过实验得出欧姆定律，欧姆定律对金属和电解质溶液都适用，但对气体导电和半导体元件不适用，故D正确。
故选D。2．A【详解】A．线圈绕垂直于磁场方向的转动轴转动，穿经闭合线圈的磁通量一直变化，由感应电流产生条件可知，该闭合线圈中一定能产生感应电流，A正确；B．线圈平面与磁感线平行，转动中经线圈的磁通量一直是零，因此线圈中不能产生感应电流，B错误；C．线圈在匀强磁场中运动，穿经线圈的磁通量没有变化，所以线圈中不能产生感应电流，C错误；D．线圈没有闭合，线圈中磁通量产生变化，有感应电动势，不能产生感应电流，D错误。故选A。3．B【解析】本题属于信息题，由题干“把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端．”可知B对； 4．C【详解】A．库伦发现电荷间相互作用力的规律，选项A错误；B．安培发现通电导线在磁场中受力的规律，选项B错误；C．奥斯特发现了电流的磁效应，选项C正确；D．法拉第发现了电磁感应现象，选项D错误。故选C。5．A【详解】A．伽利略的理想斜面实验说明物体一旦运动起来就要保持这种状态，对牛顿第一定律的建立做出了重要贡献，故A正确；B．卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力常量G，故B错误；C．牛顿首先发现了万有引力定律，库仑发现了库仑定律，故C错误；D．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，发现了欧姆定律，故D错误；故选A。6．D【详解】A．根据右手螺旋定则，正方形线框内内的磁通量为零，增大电流，磁通量不变，A错误；BC．将线框沿向右运动，线框内磁通量始终为零，无感应电流，BC错误；D．将向上快速移动，磁通量发生变化，会有感应电流，D正确。故选D。7．D【详解】A．牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，A错误；B．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值，B错误；C．第一宇宙速度是7.9km/s，C错误；D．海王星是通过万有引力定律预测且发现存在的行星，被称为“笔尖下的行星”，D正确。故选D。8．A【解析】【详解】在赤道附近的磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，与地面平行，摇绳的两位同学沿东西方向站立时，匀速摇动电线过程切割磁感线产生感应电流，绳摇到最高点和最低点时，绳子的速度方向都是南北方向，与磁感线方向平行，没有切割磁感线，感应电流等于0，根据右手定则可知电流方向发生改变，产生是交变电流；摇绳的两位同学沿南北方向站立时，匀速摇动电线过程，几乎没有产生感应电流，故A正确，BCD错误；故选A．9．C【详解】A．伽利略通过“理想实验”得出了“力不是维持物体运动的原因”这一结论，故A错误；B．牛顿在研究行星运动规律的基础上发现了万有引力定律，故B错误；C．库仑通过“扭秤实验”非常准确地测出了带电物体间的静电力，故C正确；D．法拉第引入的“电场线”是为了描述电场人为引入的，在电场中不是真实存在，故D错误。故选C。10．B【详解】当金属物靠近探测器将线圈时，在金属物体中产生涡电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，而金属中的电流产生的磁场又引起线圈中的磁通量发生变化，从而使电流表示数发生变化。故探测器采用了电磁感应原理，而非金属则不会产生电磁感应现象。A. 电流的磁效应。与上述结论不符，故A错误；B. 电磁感应现象。与上述结论相符，故B正确；C. 闭合电路欧姆定律。与上述结论不符，故C错误；    D. 磁场对电流有力的作用。与上述结论不符，故D错误。故选：B。11．D【详解】A.在纸面内向右水平移动时，由于线框与磁场保持平行，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，A错误；B.线框沿垂直纸面方向平移，线框与磁场保持平行，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，B错误；C. 线框以ad边为轴，使bc边向外转90°，磁通量为零，保持不变，没有感应电流产生，C错误；D. 线框以ab边为轴，使cd边向外转90°，磁通量将增大，有感应电流产生，D正确。故选D。12．B【详解】AD．当闭合金属线框向上平移或向下平移时，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故AD错误；B．当闭合金属线框向右平移时磁场减弱，磁通量减小有感应电流的产生，故B正确；C．当闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转时，由于磁场空间的对称性，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故C错误。故选B。13．ABD【详解】A．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外平动时，穿过线圈的磁通量仍为零，不变，不产生感应电流，故A正确；B．磁铁向上平移时，线圈磁通量保持为零，不变，不产生感应电流。故B正确；C．当磁铁向下平移时，线圈磁通量保持为零，不变，不产生感应电流。故C错误；D．图示时刻穿过正方形线圈的磁通量为零，当N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈的磁通量增大，则线圈中产生感应电流，故D正确。故选ABD。14．AC【详解】AB．当把磁体N极向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中会产生阻碍磁通量增加的磁场，即向上的磁场，再根据右手螺旋定则可判断出线圈中的电流方向为逆时针方向（俯视），电流从电流表负接线柱流入，故指针向左偏转，同理，当把磁体N极向下从线圈中拔出时，电流表的指针向右偏转，故A正确，B错误；C．如果保持磁体在线圈中静止，则线圈中的磁通量不变化，故电流表指针不发生偏转，故C正确；D．使磁体和线圈一起以同一速度向上运动时，线圈中的磁通量也不变化，故电流表指针也不发生偏转，故D错误。故选AC。15．BD【解析】A、磁感线垂直纸面向里，导体框向右水平运动，有双棒切割了磁感线，回路中的磁通量不变则没有感应电流，故A错误；B、线框绕垂直于磁场的转轴转动，引起磁通量的变化会产生感应电流，故B正确；C、磁感线向右且导体水平向右运动，没有做切割磁感线运动，回路无感应电流，故C错误；D、线框离开磁场边界时磁通量的减少产生感应电流，故D正确；故选BD．【点睛】感应电流的条件是磁通量的变化，具体只有两种：一是B的变化产生感生电动势；二是S的变化产生动生电动势.16．(1)2m/s2；(2)1T【详解】(1)由解得 (2)设匀强磁场的磁感应强度为B，则解得17．向上【详解】由右手螺旋定则可知，左边螺丝管的右边的S极，右边螺丝管的左边的N极，所以导线所在位置的磁场方向向左，由左手定则可知，导线所受培力方向向上，所以导线将向上运动。如图