第十三章 第3节课时2产生感应电流的条件提升练习（Word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十三章 第3节 课时2 产生感应电流的条件 提升练习
一、多选题
1．如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪些组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生(图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)(　　)
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个边长为L的正方形导线框，总电阻为R，在拉力作用下，以速度v向右匀速地通过该磁场区域。若d＞L，则在线框通过磁场的过程中，下述说法正确的是（ ）
A．感应电流方向先逆时针后顺时针
B．感应电流的大小为
C．线框中产生的热量为
D．拉力做的总功为
3．如图所示，在纸面内放有一磁铁和一圆形导线圈，下列情况中线圈中不能产生感应电流的是（）
A．将磁铁在纸面内向上平移
B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动
D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
4．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
5．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O～D过程中（ ）
A．线圈中O时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4 V
6．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（　　）
A．将线框向左拉出磁场 B．以ab边为轴转动
C．以ad边为轴转动小于 D．以bc边为轴转动小于
7．如图所示，形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒，有一匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是（　　）
A．磁场的磁感应强度不变，金属导体棒沿导轨向右运动
B．磁场的磁感应强度不变，金属导体棒垂直导轨向上运动
C．导体棒不动，只增大磁场的磁感应强度
D．导体棒不动，保持磁场的磁感应强度大小不变，角减小
8．如图均为闭合线框在磁场中运动，请判断能产生感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图，两水平放置的平行金属板M．N放在匀强磁场中，导线ab帖着M．N边缘以速度V向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度V0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能（ ）
A．带正电．速度方向向左 B．带负电速度方向向左
C．带正电速度方向向右 D．带负电速度方向向右
二、单选题
10．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端栓接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是
A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零
B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能
D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热
11．如图所示，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源相连，LED(发光二极管,具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端。图中所有元件均正常，则下列说法不正确的是( )
A．S闭合瞬间，A中有感应电动势 B．S断开瞬间，A中有感应电动势
C．S闭合瞬间，M亮一下,N不亮 D．S断开瞬间，M和N二者均不亮
12．如图所示，金属导线框每边长，每边电阻均为，线框平面与纸面平行，有界匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。现用外力使线框以的速度匀速进入磁场，则进入磁场的过程中，c、d两点间的电压是（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是
A． B．
C． D．
14．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球．电键K闭合前传感器上有示数，电键K闭合后传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是 （ ）
A．正在增强， B．正在增强，
C．正在减弱， D．正在减弱，
15．下列说法正确的是（　　）
A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直
B．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同
C．感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反
D．导体棒在匀强磁场中运动时一定能产生感应电动势
16．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B．感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
D．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BC
【解析】
电流与线圈的直径重合，线圈中有相反的磁场，磁通量完全抵消且始终等于零，不会产生感应电流，故错误；导线位于线圈的上部，导线上边的面积比较小，穿过线圈上边的一部分的磁通量小于穿过线圈下边的一部分的磁通量，总磁通量的方向向里；切断直导线中的电流时，闭合回路中的磁通量减小，会有感应电流产生，故B正确；导线位于线圈的右侧，穿过线圈磁场方向向外；切断直导线中的电流时，闭合回路中的磁通量减小，会有感应电流产生，故C正确；线圈与导线垂直，穿过线圈的磁通量始终等于零，不会产生感应电流，故D错误．所以BC正确，AD错误．
2．AC
【详解】
A．根据楞次定律，在线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，感应电流沿逆时针方向，同理可知在线框离开磁场的过程中感应电流沿顺时针方向，故A正确；
B．在线框进入和离开磁场的过程中，感应电流的大小为
故B错误；
CD．线框进入和离开磁场的总时间为
根据焦耳定律可得线框中产生的热量为
根据功能关系可知拉力做的总功等于Q，故C正确，D错误。
故选AC。
3．ABC
【详解】
磁铁处于题图所示的位置时，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通最为零.将磁铁在纸面内向上平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，所以线圈中没有感应电流产生，故A正确；将磁铁在纸面内向右平移时.穿过线圈的磁通量仍为零，所以线圈中没有感应电流产生，故B正确；将磁铁绕垂直于纸面的轴转动时，穿过线圈的磁通量仍为零，所以线圈中没有感应电流产生，故C正确；将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量增大，将产生感应电流，故D错误.
故选ABC
4．AC
【详解】
A、奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A正确；
B、麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C、库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C正确；
D、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故D错误．
5．ABD
【详解】
线圈中O时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，线圈中D时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故AB正确，C错误．根据法拉第电磁感应定律得：，故D正确．
6．ABC
【详解】
A、将线框向左拉出磁场，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．A正确．
B、以ab边为轴转动时穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．B正确．
C、以ad边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量从Φ=BS减小到零，有感应电流产生．C正确．
D、以bc边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量Φ=B，保持不变，没有感应电流产生．D错误．
7．ACD
【详解】
电路中产生感应电流的条件：①闭合回路 ②穿过闭合导体回路的磁通量发生变化
A．根据磁通量的公式：，金属导体棒沿导轨向右运动时，S增大，B、 不变，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故A正确；
B．当金属导体棒垂直导轨向上运动时，闭合回路断开，电路不再闭合，所以不能产生感应电流，故B错误；
C．根据磁通量的公式：，只增大磁场的磁感应强度，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故C正确；
D．根据磁通量的公式：， 角减小，B、S 不变，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故D正确。
故选ACD。
8．CD
【详解】
产生感应电流的条件：闭合回路中的磁通量发生变化。
A．线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误；
B．线框方向和磁场方向平行，线框磁通量为零，因此磁通量不变化，不产生感应电流，故B错误；
C．线框绕轴转动，导致穿过的磁通量发生变化，因此会产生感应电流，故C正确；
D．线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故D正确。
故选CD。
9．CD
【详解】
导线ab切割磁感线，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子水平向右进入复合场后，洛伦兹力等于电场力，可知CD对；
故选CD。
10．D
【详解】
磁铁上下运动时，由于穿过铜盘的磁通量发生变化，则在铜盘中会产生感应电流，铜盘对磁铁有磁场力阻碍磁铁的运动，则当磁铁所受弹力与重力等大反向时，此时磁铁还应该受到下面铜盘的作用力，故此时磁铁的加速度不为零，选项A错误；根据楞次定律，磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，选项B错误；磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于有电能产生，则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和，选项C错误；磁体最终静止时弹簧有弹性势能，则磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能等于铜盘产生的焦耳热与弹簧弹性势能之和，选项D正确.
11．D
【详解】
AC．当S闭合瞬间，A中有电流通过，线圈中磁通量发生变化，A中产生感应电动势，B中由于A产生由下向上的磁通量，根据楞次定律B线圈感应出上负下正的电动势，则M会亮一下，N不亮，故A不符合题意，C不符题意。
BD．当S断开瞬间，A中也将感应出电动势，由于与S闭合瞬间磁通量变化趋势相反，则可得到S断开瞬间，N亮一下，M不亮，故B不符题意，D符合题意。
12．B
【详解】
进入磁场的过程中，cd边切割磁感线，有
根据分压原理，有
故选B。
13．B
【详解】
线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；
故选B。
14．B
【详解】
电键闭合时，qE+N=mg，N=，所以E=，E==．所以．小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律，磁场正在增强．故B正确，A、C、D错误．
故选B。
15．A
【详解】
A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，A正确；
B．正电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同，B错误；
C．根据楞次定律，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反，C错误；
D．导体棒在匀强磁场中沿磁感线方向运动时不能产生感应电动势，D错误。
故选A。
16．B
【详解】
A．感应电流产生的磁场可能跟原来的磁场方向相反，也可能相同，选项A错误；
B．根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，选项B正确；
C．如果闭合线框全部在匀强磁场中做切割磁感线运动，只产生感应电动势，不产生感应电流，选项C错误；
D．闭合线框放在变化的磁场中，若穿过线圈的磁通量发生变化，则一定能产生感应电流，选项D错误。
故选B。
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