2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册
6.3电磁感应现象
跟踪训练(解析版)
1.如图所示,线圈与灵敏电流计构成闭合电路,当磁铁向下插入线圈的过程中,发现电流计指针向右偏转,则当磁铁( )
A.从线圈中向上拨出时,电流计指针向左偏转
B.放在线圈中不动时,电流计指针向左偏转
C.按图示位置在线圈外面上下移动时,电流计指针不会偏转
D.按图示位置在线圈外面左右移动时,电流计指针不会偏转
2.经过不懈的努力,法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电"的现象,他把两个线圈绕在同一个软铁环上如图所示,线圈A连接电池与开关,线圈B闭合并在其一段直导线行放置小磁针法拉第可观察到的现象有( )
A.合上开关,A线圈接通电流,小磁针不停地旋转
B.只要A线圈中有恒定电流,小磁针就会偏转
C.A线圈中恒定电流越大,小磁针偏转角度也越大
D.开关断开,A线圈中电流中断瞬间,小磁针偏转一下
,随即复原
3.如图所示:能产生感应电流的是( )
A.开关闭合,导体框垂直纸面向里运动
B.开关闭合,导体框向左运动
C.开关闭合,导体框垂直纸面向外运动
D.开关断开,导体框向左运动
4.穿过闭合回路的磁通量Φ与时间t关系的图象分别如图所示,闭合回路中不能产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
5.关于磁通量及其变化,下列说法正确的是
( )
A.磁通量和磁通量的变化都有正负,所以它们是矢量
B.穿过线框的磁通量一定等于磁感应强度与线框面积的乘积
C.当金属线框的磁通量发生变化时,金属线框中一定有感应电动势
D.当金属线框的磁通量发生变化时,金属线框中一定有感应电流
6.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动
D.将电键突然断开的瞬间
7.下列各图中,线圈中能产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,甲图中的U形金属线框和乙图中的矩形金属线框在匀强磁场中绕轴,以不同的角速度匀速转动,两电路其余部分完全相同。甲图中只有轴右侧有磁场,乙图中轴两侧均有磁场,若两磁场磁感应强度相同。为使甲、乙两图中交流电流表的示数也相同,则甲、乙两图中线框的转速之比为(线框电阻不计)( )
A.
B.
C.2:1
D.1:1
9.如图所示,一个有限范围的匀强磁场B的宽为d。现将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>l,则导线框在磁场中运动时无感应电流的时间等于( )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,A为多匝线圈,与电键、滑动变阻器相连之后,接入M、N间的恒定直流电源,B为一接有灵敏电流计的闭合多匝线圈,下列说法正确的是( )
A.保持电键闭合,灵敏电流计会一直有读数
B.断开电键后,在将B线圈靠近A线圈的过程中,灵敏电流计会发生偏转
C.闭合电键瞬间,灵敏电流计会发生偏转
D.保持电键闭合,将滑动变阻器的滑片左右移动过程中,灵敏电流计不会偏转
11.关于感应电流,下列说法正确的有( )
A.只要穿过闭合电路的磁通量不为零,闭合电路中就有感应电流产生
B.穿过电路平面的磁通量发生变化时,电路内一定有感应电流产生
C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流
D.只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生
12.各种银行卡的发行使用,为人们的生活带来了极大的方便。关于信用卡的下列说法不正确的是( )
A.信用卡记录信息时,磁头线圈通以变化的电流,磁卡运动时便被磁化
B.信用卡读取信息时,磁卡运动便在磁头线圈中感应出电流
C.信用卡以磁的形式详细记录了持卡人的相关信息,可以在不同地域的网点使用
D.信用卡以磁的形式详细记录了持卡人的相关信息,只能在办卡的网点使用
13.法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示,通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长,图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称,图乙、丁中AB//ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中。线圈中能产生感应电流的是( )
A.甲图中线圈绕AB匀速转动
B.乙图中线圈匀速向右移动
C.丙图中线圈自由下落
D.丁图中线圈自由下落
14.一个椭圆形闭合金属线圈固定放置在纸面内,其左侧同一平面内固定一根直导线,给直导线通以如图1所示的电流,取该方向为电流的正方向,电流随时间变化规律的图像如图2所示,可判断( )
A.闭合线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里
B.闭合线圈内磁通量一直增加
C.闭合线圈内的感应电流存在情况:有、无、有顺次出现
D.闭合线圈内的感应电流存在情况:无、有、无顺次出现
15.如图,1831年8月29日,法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈和。与电池、开关组成回路,的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是( )
A.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后,观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后,观察到小磁针保持偏转状态
16.如图所示,M、N两个线圈绕在闭合铁芯上,线圈M通过变阻器与学生电源的直流输出端连接,线圈N与电流表连接成回路。则( )
A.闭合学生电源开关的瞬间,电流表指针不偏转
B.闭合学生电源开关后,不断调节滑动变阻器,电流表指针不偏转
C.闭合开关的瞬间,电流表指针向左偏转
D.闭合学生电源开关后,将滑动触片向左滑动,电流表指针向右偏转
17.如图所示,正方形线圈处在通电(电流的大小和方向不变)长直导线的正下方,线圈与导线在同一竖直平面内:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外),D不动,判断线圈中没有感应电流的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
18.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,导线右侧充满垂直纸面向内的匀强磁场一矩形线圈与导线在同一平面上,下列情形下线框内能产生感应电流的是( )
A.导线中电流强度变大
B.线框水平向右平动
C.线框竖直向下平动
D.线框以边为轴转动
19.如图所示,一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上,现让一强磁铁(可视为质点,质量为m)从铜管上端由静止下落,强磁铁在下落过程中与铜管不接触,在强磁铁穿过铜管过程中( )
A.铜管中没有感应电流
B.整个系统机械能不守恒
C.细线中的拉力F=Mg
D.强磁铁穿过铜管的时间t>
20.在如图所示的电磁感应实验中,线圈与检流计组成闭合电路,线圈与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路,线圈置于线圈中。在实验中,以下的实验现象应该出现的是( )
A.在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转,然后指针偏转角度维持不变
B.在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转,然后指针又回到零刻度
C.闭合开关后,滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中,检流计指针都将发生编转
D.在断开开关的瞬间,检流计指针不发生偏转
参考答案
1.A
【详解】
A.磁铁从线圈中拔出时,线圈中磁通量减小,由已知条件可知,电流计向左偏转,故A正确;
B.磁铁放在线圈中不动时,线圈中磁通量不发生变化,电流计指针不偏转,故B错误;
C.按图示位置在线圈外面上下移动时,穿过线圈的磁通量会发生变化,电流计会偏转,故C错误;
D.按图示位置在线圈外面左右移动时,穿过线圈的磁通量会发生变化,电流计会偏转,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】
AD.闭合电键后,线圈中的磁场方向为顺时针,且增加,故根据楞次定律,感应电流的磁场为逆时针方向,故右侧线圈中感应电流方向俯视逆时针,故直导线有电流,小磁针旋转一下,电路稳定后,无感应电流,小磁针不偏转;同理当断开瞬间时,根据楞次定律,结合右手螺旋定则可知,小磁针的偏转方向与接触瞬间的方向相反,故A错误,D正确;
BC.只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流,即原磁场变化时才有感应电流,故产生感应电流的条件是:穿过闭合回路中磁通量发生变化,而与线圈的电流大小无关,而是与电流变化大小有关,故BC错误。
故选:D。
3.B
【详解】
要使导线中产生感应电流,必须是电路闭合,还要有部分导体做切割磁感线运动,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.B
【详解】
根据感应电流产生的条件,闭合回路的磁通量发生变化。ACD的磁通量都发生了变化,都能产生感应电流,B的磁通量不变,不能产生感应电流。B正确,ACD错误。
故选B。
5.C
【详解】
A.磁通量和磁通量的变化都有正负,但它们是标量,A项错误;
B.当线框平面与磁场垂直时,穿过线框的磁通量才等于磁感应强度与线框面积的乘积,B项错误;
CD.当穿过闭合金属线框的磁通量发生变化时,金属线框中才会有感应电流,若线框不闭合,则金属线框只有感应电动势,没有感应电流,C项正确,D项错误。
故选C。
6.A
【详解】
A.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生。故A正确;
B.电键闭合时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,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磁通量变化,产生感应电流,故B错误;
C.电键闭合时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,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磁通量变化,产生感应电流。故C错误;
D.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流。故D错误。
故选A。
7.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。
8.A
【详解】
题图甲中的磁场只在轴的右侧,所以线框只在半周期内有感应电流产生,电流表测的是有效值,所以
题图乙中的磁场布满整个空间,所以
则
BCD错误,A正确。
A正确。
9.C
【详解】
线圈全部进入磁场后到将要离开磁场的过程中,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流,可知导线框在磁场中运动时无感应电流的时间
故选C。
10.C
【详解】
A.保持电键闭合,A线圈中电流稳定,产生稳定的磁场,通过B线圈的磁通量不发生变化,B线圈中不产生感应电流,灵敏电流计不会有读数,故A错误;
B.断开电键后,,A线圈中无电流,周围无磁场,将B线圈靠近A线圈的过程中,B线圈的磁通量始终为0,B线圈中不产生感应电流,灵敏电流计不会发生偏转,故B错误;
C.闭合电键瞬间,A线圈中电流增大,周围磁场增强,通过B线圈的磁通量增加,B线圈中产生感应电流,灵敏电流计会发生偏转,故C正确;
D.保持电键闭合,将滑动变阻器的滑片左右移动过程中,A线圈中电流发生变化,周围磁场变化,通过B线圈的磁通量发生变化,B线圈中产生感应电流,灵敏电流计会偏转,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
AB.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产生,AB错误;
C.线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生,C正确;
D.闭合电路做切割磁感线运动,该电路的磁通量不一定变化,电路中不一定有感应电流产生,D错误。
故选C。
12.D
【详解】
A.信用卡记录信息时,磁头线圈通以变化的电流,磁卡运动时便被磁化,A正确,不符合题意;
B.信用卡读取信息时,磁卡运动便在磁头线圈中感应出电流,B正确,不符合题意;
CD.信用卡以磁的形式详细记录了持卡人的相关信息,可以在不同地域的网点使用,C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
13.B
【详解】
A.甲图中线圈绕AB匀速转动,则穿过线圈的磁通量不变,线圈中不会产生感应电流,A错误;
B.乙图中线圈匀速向右移动,则穿过线圈的磁通量减小,线圈中会产生感应电流,B正确;
C.丙图中线圈自由下落,则穿过线圈的磁通量不变,线圈中不会产生感应电流,C错误;
D.丁图中线圈自由下落,则穿过线圈的磁通量不变,线圈中不会产生感应电流,D错误。
故选B。
14.C
【详解】
A.由安培定则可知,闭合线圈所在处的磁场方向垂直纸面向外,A错误;
B.因直线电流先增加后不变,再减小,则闭合线圈内磁通量先增加后不变,再减小,B错误;
CD.因为穿过闭合线圈内磁通量先向外增加后不变,再向外减小,则闭合线圈内的感应电流存在情况:有、无、有顺次出现,C正确,D错误。
故选C。
15.A
【详解】
A.闭合开关瞬间,线圈a中电流发生变化,在线圈b中会产生感应电流,可观察到小磁针发生偏转,选项A正确;
B.闭合开关后,线圈a中电流不发生变化,在线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,选项B错误;
C.断开开关瞬间,线圈a中电流发生变化,在线圈b中会产生感应电流,观察到小磁针发生偏转,选项C错误;
D.断开开关后,线圈a中电流不发生变化,在线圈b中不会产生感应电流,观察到小磁针不偏转,选项D错误。
故选A。
16.D
【详解】
A.闭合学生电源开关的瞬间,电路中电流从无到有,则通过N线圈的磁场从无到有,其磁通量发生变化,所以N线圈产生感应电流,则电流表指针发生偏转,所以A错误;
B.闭合学生电源开关后,不断调节滑动变阻器,电路中电流发生变化,则通过N线圈的磁场发生变化,其磁通量也发生变化,所以N线圈产生感应电流,则电流表指针发生偏转,所以B错误;
C.闭合开关的瞬间,由楞次定律可判断,电流表指针向右偏转,所以C错误;
D.闭合学生电源开关后,将滑动触片向左滑动,由楞次定律可判断,电流表指针向右偏转,所以D正确;
故选D。
17.AD
【详解】
线圈A向右平动,则穿过A的磁通量不变,A中无感应电流产生;B向下平动,则穿过B的磁通量减小,B中有感应电流产生;C绕轴转动,则穿过C的磁通量不断变化,C中有感应电流产生;线圈D不动,则穿过D的磁通量不变,D中无感应电流产生;
故选AD。
18.ABD
【详解】
A.导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,则线框中磁通量增加,故可以产生感应电流,A正确;
B.线框向右运动时,线框中的磁感应强度减小,故磁通量减少,可以产生感应电流,B正确;
C.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,C错误;
D.线框以ad边为轴转动,线框中的磁通量发生变化,故会产生感应电流,D正确。
故选ABD。
19.BD
【详解】
A.强磁铁通过钢管时,导致钢管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,故A错误;
B.磁铁在铜管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力做功产生热量,所以系统机械能不守恒,故B正确;
C.由于磁铁在下落过程中,钢管总是要阻碍磁铁的运动,所以磁铁对与圆管的作用力总是向下,则细线中的拉力
故C错误;
D.因圆管对磁铁有阻力,所以运动时间与自由落体运动相比会变长,即有
故D正确。
故选BD。
20.BC
【详解】
AB.在闭合开关的瞬间,线圈A中电流变大,产生磁场变大,穿过B的磁通量变大,检流计指针将发生偏转,稳定后,A产生的磁场不变,穿过B的磁通量不变,则B中没有感应电流,此时,检流计指针回到零刻度,故A错误B正确;
C.闭合开关后,滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中,线圈A中电流变化,穿过B的磁通量变化,检流计指针都将发生编转,故C正确;
D.在断开开关的瞬间,穿过B的磁通量消失,检流计指针将发生偏转,故D错误。
故选BC。