粤教版 (2019)必修 第三册第三节 电磁感应现象课堂检测
展开1.奥斯特发现电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,通过对电流磁效应的逆向思维,人们提出的问题是( )
A.电流具有热效应 B.电流具有磁效应
C.磁能生电 D.磁体具有磁化效应
解析:选C 电流的磁效应说明电流能产生磁场,逆向考虑应该是“磁能生电”,C正确。
2. [多选]下列说法正确的是( )
A.法拉第发现电磁感应现象只是一种偶然
B.其他人在研究过程中没有收获是因为没有穷追到底
C.科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”,在科学发现中起着重要作用
D.成功属于坚持不懈的有心人
解析:选BCD 法拉第和其他同时代从事电磁感应研究的科学家有着共同的信念:自然界应该是和谐统一的。正因为在这种信念影响下从事研究,才在科学上有所发现,但有些人往往没有穷追到底,所以没能取得最后的成功,故B、C正确;法拉第发现电磁感应除了有坚定的信念,同时还具有踏实、客观的科学态度,十年坚持不懈的努力,终于取得了重大突破,所以A错误,D正确。
3.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.闭合线圈放在变化的磁场中,必然有感应电流产生
B.闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流
C.穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流
D.只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流产生
解析:选C 产生感应电流的条件:(1)闭合电路;(2)磁通量Φ发生变化,两个条件缺一不可。
4.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是( )
A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=Φc
B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc
C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc
D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc
解析:选C 靠近螺线管的地方磁场强,由题图知,a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba>Bb>Bc;三个小圆环的面积相同,根据磁通量的定义Φ=BS可知,Φa>Φb>Φc,所以A、B、D错误,C正确。
5.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将abcd绕ad轴转动180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
A.0 B.2BS
C.2BScs θ D.2BSsin θ
解析:选C 设转动前穿过线圈的磁通量为-BScs θ,将线圈平面abcd绕ad轴转动180°角后,磁感线从线圈的另一面穿过,此时穿过线圈的磁通量为BScs θ,所以穿过线圈平面的磁通量的变化量为2BScs θ。
6.[多选]如图所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合圆环A中产生感应电流的是( )
A.开关S接通的瞬间
B.开关S接通后,电路中电流稳定时
C.开关S接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
解析:选ACD 将开关S突然接通的瞬间,线圈产生的磁场从无到有,穿过铜环A的磁通量增大,铜环A中产生感应电流,故A正确;线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳定的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,铜环A中没有感应电流产生,故B错误;通电时,使滑动变阻器的触头滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,铜环A中产生感应电流,故C正确;将开关S突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,铜环A中产生感应电流,故D正确。
7.(2023·浙江1月学考)一个矩形闭合导线框在匀强磁场内运动,导线框回路中能产生感应电流的是( )
解析:选C 保持闭合矩形导线框平面始终与磁感线垂直,闭合矩形导线框在磁场中沿着磁感线运动,磁通量不变,没有感应电流,选项A错误;保持线框平面始终与磁感线垂直,闭合矩形导线框在磁场中向右运动,磁通量不变,无感应电流,选项B错误;闭合矩形导线框在磁场中转动,其磁通量变化,则会产生感应电流,选项C正确;保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中向左运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项D错误。
8.为了探究电磁感应现象的产生条件,如图给出了必备的实验仪器。
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)正确连接实验电路后,在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片,灵敏电流计的指针________偏转(选填“发生”或“不发生”)。断开开关时灵敏电流计的指针________偏转(选填“发生”或“不发生”)。
解析:(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路,B线圈与灵敏电流计连接构成回路。
(2)移动变阻器的滑片和断开开关都会导致B线圈中的磁通量发生变化,从而使B线圈中产生感应电流,进而让灵敏电流计指针发生偏转。
答案:(1)如图所示 (2)发生 发生
B组—重应用·体现创新
9.动圈式扬声器结构如图所示,圆筒线圈安放在永磁体磁极间的空隙中,能够在空隙中左右运动。音频电流通入线圈中,线圈会左右移动,与线圈连接的纸盒也随着线圈振动而发声。这样的扬声器也可以当话筒使用。关于其两种应用,下列说法正确的是( )
A.作为扬声器使用,其工作原理是电磁感应现象
B.作为扬声器使用,通入线圈的音频电流是变化的
C.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈中会产生恒定电流
D.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈受磁场力带动纸盒运动
解析:选B 作为扬声器使用,是线圈中变化的电流在磁场作用下,带动纸盒随着线圈振动而发声,说明磁场力是变化的,即电流是变化的,A错误,B正确;作为话筒使用,人对纸盒讲话时,纸盒带动线圈切割磁感线,产生变化的电流,C错误,D错误。
10.[多选]如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁形成的竖直向下的磁场中,如果导体棒AB沿水平方向前后运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向前后运动速度的大小为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0°<θ<90°,可以产生感应电流
解析:选BCD 当v1=v2,且方向相同时,导体棒和磁铁无相对运动,导体棒AB不切割磁感线,回路中无感应电流,A错误;当v1=v2,且方向相反时,则导体棒AB切割磁感线,穿过回路的磁通量变大或变小,都有感应电流产生,B正确;当v1≠v2时,无论方向相同或相反,导体棒和磁铁都有相对运动,穿过回路的磁通量都会发生变化,有感应电流产生,C正确;当v2=0,v1的方向与磁感线的夹角0°<θ<90°时,v1有垂直磁感线方向的分量,即导体棒AB仍在切割磁感线,穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,D正确。
11.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力向四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法正确的是( )
A.磁通量增大,有感应电流产生
B.磁通量增大,无感应电流产生
C.磁通量减小,有感应电流产生
D.磁通量减小,无感应电流产生
解析:选C 线圈内部磁感线的分布如图所示(从上向下看)。由于垂直纸面向外和垂直纸面向里的磁感线要相互抵消一部分,当弹簧线圈P的面积扩大时,垂直纸面向里的磁感线条数增加,而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的,故磁通量将减小,回路中会有感应电流产生,选项C正确。
12.[多选]如图所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱
D.使线圈以过ab的直线为轴旋转
解析:选ACD 选项A中,线圈的面积变化,磁通量变化,故A正确;选项B中,无论线圈在磁场中匀速还是加速平移,磁通量都不变,故B错误;选项C、D中,线圈中的磁通量发生变化,故C、D正确。
13.[多选]如图所示,下列情况能产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,导体棒AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时
解析:选BD 题图甲中导体棒顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化,无感应电流,故选项A不符合题意;题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加,拔出线圈时线圈中的磁通量减少,都有感应电流,故选项B符合题意;题图丙中开关S一直接通,回路中为恒定电流,螺线管A产生的磁场稳定,螺线管B中的磁通量无变化,线圈中不产生感应电流,故选项C不符合题意;题图丙中开关S接通,滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化,螺线管A的磁场发生变化,螺线管B中磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,故选项D符合题意。
14.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计Ⓖ相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计Ⓖ中是否有示数?
(1)开关闭合瞬间;
(2)开关闭合稳定后;
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;
(4)开关断开瞬间。
解析:(1)开关闭合时,线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也是从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,线圈Ⅱ中磁通量发生变化,因此线圈Ⅱ中产生了感应电流,电流计Ⓖ有示数。
(2)开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流恒定不变,电流的磁场也不变,此时线圈Ⅱ中虽有磁通量穿过,但磁通量恒定不发生变化,则线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计Ⓖ无示数。
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻变化,线圈Ⅰ中电流也变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,因此线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计Ⓖ有示数。
(4)开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也是从有到无,因此,线圈Ⅱ中磁通量也发生了变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计Ⓖ有示数。
答案:(1)有 (2)无 (3)有 (4)有
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