人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用当堂达标检测题

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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（一）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．电磁感应现象的发现不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪位物理学家最先发现电磁感应现象（　　）A．麦克斯韦 B．安培C．奥斯特 D．法拉第2．用奥斯特实验可以证明的是（　　）A．电流的热效应 B．电流的化学效应C．电流的磁效应 D．电磁感应3．下列说法中正确的是（　　）A．电动机的发明，实现了机械能向电能的大规模转化B．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C．电磁感应说明电流通过感应能产生磁D．发电机工作时把机械能转化为电能4．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面上，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是　　A．导线中电流强度变小B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以ab边为轴转动5．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。最先发现电磁感应现象的物理学家是（　　）A．法拉第 B．安培 C．洛伦兹 D．库仑6．下列说法正确的是（　　）A．楞次发现了电磁感应现象B．库仑认为电荷周围存在电场，并提出用电场线描述电场C．法拉第最早通过实验发现了电流的周围存在磁场D．密立根最早较精确地测出了元电荷e的数值7．如图所示。导线ab如箭头所指的方向运动，试判断在这四种情况下ab中有感应电流产生的是（　　）A． B．C． D．8．某实验如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果在B线圈上得不到电流，则在A线圈上通入下图中哪种电流（　　）A． B．C． D．9．下列说法正确的是（   ）A．库仑在探究库仑定律的过程中应用了控制变量的思想方法B．奥斯特研制了世界上第一台发电机C．法拉第首先发现了电流周围存在磁场D．库仑发现了万有引力定律10．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（　　）A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流D．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生11．以下四幅图所示的实验中，能正确描述实验现象和表述实验结论的是（　　）
 A．图（a）通电瞬间小磁针发生偏转，说明了电流周围存在磁场B．图（b）闭合电键后电流计的指针发生偏转，说明了回路产生了感应电流C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了通电导线受到了洛伦兹力的作用D．图（d）闭合电键线框在磁极间转动，说明了穿过闭合电路的磁通量变化可以产生感应电流12．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（　　）A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 二、多选题13．如图所示为电流表与螺线管组成的闭合电路，下列说法正确的是A．将磁铁向下插入螺线管的过程中，电流表的指针发生偏转B．将磁铁从螺线管中拔出的过程中，电流表的指针不发生偏转C．磁铁放在螺线管中不动，电流表的指针发生偏转D．磁铁放在螺线管中不动，电流表的指针不发生偏转14．如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则(　  　) A．当v1=v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1=v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．当v2=0时，v1的方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ<90°，可以产生感应电流15．在下列各图中，线框在磁场中运动能产生感应电流的是（ ）A． B． C． D． E. F.  三、解答题16．闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中就有感应电流产生，其本质是什么？17．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。
参考答案1．D【详解】A．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；B．安培提出分子电流假说，研究了磁场对电流的作用力，故B错误；C．发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，故C错误；D．法拉第经十年的努力，在1831年8月29日发现了电磁感应现象，故D正确；故选D。2．C【详解】A．电流的热效应是由焦耳和楞次提出，A错误；B．化学效应会通过反应产生新的物质，与奥斯特的实验无关，B错误；C．奥斯特发现通电导线周围的小磁针会发生偏转，所以奥斯特实验可以证明电流具有磁效应，C正确；D．电磁感应现象由法拉第发现，D错误。故选C。3．D【详解】A．电动机的发明，实现了电能向机械能的大规模转化，A错误；B．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，发电机是根据电磁感应现象原理制成的，B错误；C．电磁感应是“磁”生“电”现象，电流的磁效应说明电流周围能产生磁场，C错误；D．发电机工作时把机械能转化为电能，D正确。故选D。4．C【详解】导线中电流强度变小，则周围的磁感应强度减小，则线框中磁通量减小，故可以产生感应电流；选项A不符合题意；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，选项B不符合题意；线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，选项C不符合题意；线框以ad边为轴转动时，线框中的磁通量发生变化，故会产生感应电流，选项D不符合题意；本题选不产生感应电流的，故选C．【点睛】判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化.5．A【详解】A．法拉第提出用磁感线描述磁场，使得抽象的磁场变得更容易被人们理解，故A正确；B．安培提出安培分子电流假说等，故B错误；C．洛伦兹提出运动电荷在电场受到作用力的方向即利用左手定则确定，故C错误；D．库仑提出库仑定律，故D错误。故选A。6．D【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，A错误；B．法拉第认为电荷周围存在电场，并提出用电场线描述电场，B错误；C．奥斯特最早通过实验发现了电流的周围存在磁场，C错误；D．密立根最早较精确地测出了元电荷e的数值，D正确。故选D。7．D【详解】AC．根据产生感应电流的条件，在图A和图C的情况下，导线ab虽然运动，但由于没有切割磁感线，闭合电路中没有感应电流产生，故AC错误；B．在图B中，导线ab虽然做切割磁感线运动，但由于没有构成闭合电路，所以ab中没有感应电流产生，故B错误；D．在图D所示的情况下，导线ab成为闭合电路的一部分导体，而且做切割磁感线运动，所以ab中有感应电流产生，故D正确。故选D。8．A【详解】A．若A线圈中通入恒定的电流，B线圈的磁通量不发生变化，B线圈中不产生感应电流，A正确；BCD．若A线圈中通入变化的电流，B线圈的磁通量发生变化，B线圈中产生感应电流，BCD错误。故选A。9．A【解析】【详解】A．库仑在探究影响电荷之间作用力的因素过程中，首先保持个电荷之间的距离不变，研究电荷之间的作用了和电量的关系，在保持两个电荷的电荷量不变在研究电荷之间的作用力和电荷之间的距离的关系，最后总结出库仑定律，所以说应用了控制变量法，A正确；B．法拉第首先发现了电磁感应现象，制成了世界上第一台发电机，B错误；C．奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，C错误；D．牛顿发现了万有引力定律，D错误。故选A。10．C【详解】A．导体在磁场中运动，即使是闭合的回路，导体的运动既可以是沿磁感线运动，也可是切割磁感线，只有切割使得磁通量发生变化才会产生感应电流，A错误；B．闭合电路中有磁通量，不一定有磁通量的变化，所以闭合电路中就不一定有感应电流，B错误；C．只要闭合电路中有磁通量变化，闭合电路中就有感应电流，C正确；D．只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流，D错误。故选C。11．A【详解】A. 图（a）通电瞬间小磁针发生偏转，说明了电流周围存在磁场，A正确；B. 图（b）闭合电键后电流计的指针不可能发生偏转，除非让金属棒切割磁感线才能产生感应电流，电流计的指针才能偏转，B错误；C. 图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了磁场对通电导线有力的作用，这种力叫做安培力，不叫洛伦兹力，C错误；D. 图（d）闭合电键线框在磁极间转动，说明磁场对电流有力的作用，D错误。故选A。12．D【详解】A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误．D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确．故选D．【点睛】感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.13．AD【详解】由感应电流的产生条件，即闭合回路磁通量发生变化可知，当磁铁向下插入或者向外拔出时，磁通量都会发生变化，从而产生感应电流，电流变指针发生偏转；而磁铁放在螺线管不动不会产生感应电流，指针不偏转，故AD正确，BC错误；故选AD。14．BC【详解】A．当v1=v2，且方向相同时，导体与磁极相对静止，不切割磁感线，不产生感应电流，故A错误；B．当v1=v2，且方向相反时，导体做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故B正确；C．当v1≠v2时，方向相同或相反时，导体都做切割磁感线运动，都可以产生感应电流，故C正确；D．若v2=0，磁极静止，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，但是当角度为零时，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故D错误。故选BC。15．AC【分析】产生感应电流的条件是：闭合回路且磁通量发生变化；根据条件进行判断即得出正确选项．【详解】A．A中磁通量发生了变化且是闭合回路，能产生感应电流，A符合题意；B．B中闭合回路与磁场平行，所以磁通量一直为零，且没有发生变化,不能产生感应电流，B不符合题意；C．C中图示位置为最大磁通量的位置，向下运动磁通量减小，会产生感应电流，C符合题意；D．D旋转回路，磁通量保持不变，不会有电流产生，D不符合题意；E．E中磁通量不变，没有电流产生，E不符合题意；F．F中线圈与磁场平行，磁通量一直为零，且不发生变化，所以不会有感应电流产生，F不符合题意；故选AC。16．其本质就是：闭合电路中的磁通量发生变化。【详解】当闭合电路中，部分导体做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量在变化。而若整个线框在匀强磁场中切割磁感线平移时，并没有发生磁通量的变化，所以不能产生感应电流。17．(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