13.3 电磁感应现象及应用 能力(Word版含答案)

13.3 电磁感应现象及应用 能力
一、单项选择题（共5小题；共20分）
1. 如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下列情况中不产生感应电流的是
A. 将线圈向左平移一小段距离 B. 线圈以 为轴转动（小于 ）
C. 线圈以 为轴转动（小于 ） D. 线圈以 为轴转动（小于 ）
2. 如图所示，矩形线圈面积为 ，线圈平面与磁感应强度为 的匀强磁场方向垂直，则下列有关穿过线圈的磁通量的说法中不正确的是
A. 线圈处于如图所示位置时磁通量大小等于
B. 若使线圈绕 转过 角，磁通量大小为
C. 若线圈从初始位置绕 转过 角，磁通量大小为
D. 若线圈从初始位置绕 转过 角，磁通量变化量的大小为
3. 如图所示，闭合线圈 水平放置，其面积为 ，匝数为 ，线圈与匀强磁场 夹角为 。现将线圈以 边为轴顺时针转动 ，则线圈磁通量的改变量的大小为
A. B. C. D. 无法计算
4. 如图所示，圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中，能够产生感应电流的是
A. B.
C. D.
5. 如图所示，导线框 近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈 ，若 足够长，下列说法中不正确的是
A. 当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时， 中有感应电流
B. 当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时， 中有感应电流
C. 电阻不变，将 在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离，其中有感应电流
D. 电阻不变，将 在其原来所在的平面内向 靠近时，其中有感应电流
二、解答题（共1小题；共13分）
6. 如图所示，固定于水平面上的金属架 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 沿框架以速度 向右做匀速运动。 时，磁感应强度为 ，此时 到达的位置使 构成一个边长为 的正方形。为使 棒中不产生感应电流，从 开始，磁感应强度 应怎样随时间 变化 请推导出这种情况下 与 的关系式。
答案
第一部分
1. D
【解析】将线圈向左平移一小段距离，则磁通量减小，产生感应电流，选项A不符合题意；
线圈以 为轴转动（小于 ），磁通量减小，有感应电流产生，故B不符合题意；
线圈以 为轴转动（小于 ），磁通量减小，故有感应电流产生，故C不符合题意；
线圈以 为轴转动（小于 ），磁通量不变，则不产生感应电流，故选项D符合题意。
2. C
【解析】线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积，故线圈处于图示位置时磁通量大小为 ，故A正确；使线圈绕 转过 角，则线圈在垂直磁场方向的投影面积为 ，则磁通量大小为 ，故B正确；线圈从初始位置绕 转过 角后，磁通量为 ，故C错误；线圈从初始位置绕 转过 角，磁通量变化量的大小为 ，故D正确。
3. B
【解析】设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时 ，末位置时中 ，则线圈磁通量的改变量的大小为 ，故选项B正确。
4. B
【解析】产生感应电流的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，A、C、D选项中，穿过线圈的磁通量均不变化，无感应电流产生，B选项中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流。故B选项正确。
5. C
【解析】当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时，电阻变大，导线框 中电流减小，产生的磁场减弱，穿过 的磁通量减小，则 中有感应电流，故A正确；同理，当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时，电阻变小，导线框 中电流增大，产生的磁场增强，穿过 的磁通量增加，则 中有感应电流，故B正确；电阻不变，将 在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离，穿过 的磁通量不变，其中没有感应电流，故C错误；电阻不变，将 在其原来所在的平面内向 靠近时，穿过 的磁通量增加，其中有感应电流，故D正确。
第二部分
6. 要使 棒中不产生感应电流，应使穿过闭合回路的磁通量不发生变化。
在 时刻，穿过闭合回路的磁通量
设 时刻的磁感应强度为 ，此时穿过闭合回路的磁通量为
由 得
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