选修3-2 4.1 划时代的发现 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-2 4.1 划时代的发现 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 370.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 06:37:17 | ||
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文档简介
选修3-2 4.1 划时代的发现 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，A中线圈有一小缺口，条形磁铁匀速穿过线圈；B中匀强磁场区域足够大，；C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方；D中闭合线圈在无限大匀强磁场中加速运动。其中能产生感应电流的是
A. B.
C. D.
2. 如图所示，两直导线中通以相同的电流 ，矩形线圈位于两导线之间的实线位置 ，穿过线圈的磁通量为 。已知虚线位置 与实线位置 关于右边的直导线对称，虚线位置 与两直导线的距离相等。虚线位置 和虚线位置 关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置 与右边直导线的距离相等。现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则
A. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小不变
B. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为
C. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化为零
D. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小不变
3. 首先发现电磁感应现象的科学家是
A. 奥斯特 B. 麦克斯韦 C. 楞次 D. 法拉第
4. 如图所示，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是
A. 导线中的电流增加 B. 线圈向右平动
C. 线圈向下平动 D. 线圈以 边为轴转动
5. 发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动，将机械能转化为电能，这种转化应用了
A. 电流的热效应 B. 电磁感应原理
C. 电流的磁效应 D. 磁场对电流的作用
6. 从1822年至1831年的近十年时间里，英国科学家法拉第心系“磁生电’’。在他的研究过程中有两个重要环节：
（1）敏锐地觉察并留下了“磁生电”这样闪光的思想；
（2）通过大量实验，将‘‘磁生电’’（产生感应电流）的情况概括为五种：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
结合你学过的相关知识，试判断下列说法正确的是
A. 环节（1）提出“磁生电’’思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的启发
B. 环节（1）提出‘‘磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电’’现象作出合理解释
C. 环节（2）中五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合回路的磁通量发生变化”
D. 环节（2）中“在磁场中运动的导体’’这种情况不符合‘‘穿过闭合回路的磁通量发生变化”这一条件
7. 法拉第经过进行设计的一系列实验，发现了电磁感应现象，将历史上认为各自独立的学科”电学”与‘‘磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是
A. 既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B. 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么，稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C. 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么，静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D. 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么，运动导线上的稳恒电流也可在近旁线圈中感应出电流
8. 下列现象中，属于电磁感应现象的是
A. 小磁针在通电导线附近发生偏转
B. 通电线圈在磁场中转动
C. 因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流
D. 磁铁吸引小磁针
9. 如图所示， 、 、 三个环水平套在条形磁铁外面，其中 和 两环大小相同， 环最大， 环位于 极处， 和 两环位于条形磁铁中部。则穿过三个环的磁通量的大小是
A. 环最大， 与 环相同 B. 三个环相同
C. 环比 环大 D. 环与 环相同
10. 历史上第个发现电流周围存在磁场，从而将电现象与磁现象联系起来的科学家是
A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 麦克斯韦 D. 赫兹
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 法拉第心系“磁生电”
年，英国物理学家法拉第通过实验发现了“磁生电”，即 现象，并认识到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
12. 英国科学家 经过十年坚持不懈的研究，发现了当穿过 的 发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生。这种现象被称为 。
13. 实验结果表明，当磁铁在线圈中运动（插入或拔出）时，闭合回路中会 ，这种现象叫做 。
14. 瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。但他没有发现电磁感应现象，原因是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示，框架的面积为 ，匀强磁场的磁感应强度为 。试求：
（1）框架平面与匀强磁场垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少
（2）若框架绕 转过 ，则穿过框架平面的磁通量为多少
（3）若从图示位置转过 ，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少
（4）若从图示位置转过 ，则穿过框架平面的磁通量变化量为多少
16. 如图左所示，电子吉他上安装有一种电磁拾音器，可以把琴弦的振动信号转化为电信号。其原理如图右所示，这种拾音器主要由磁化过的吉他弦线（相当于一个磁铁）和含铁芯的线圈组成。与线圈构成闭合电路的信号放大器可以放大电流信号。
（1）拨动琴弦时，电磁拾音器中的线圈会发生什么情况 我们把这种现象称为什么
（2）吉他琴弦换成塑料材质，信号放大器还会接收到电信号么 为什么
17. 如图视频“条形磁铁相对螺线管运动”的实验：
（1）最早是谁获得了实验的成功
（2）这个实验解决了物理学科什么问题 有什么重要的历史意义和社会价值
（3）看过这个实验视频，你还有哪些观点和联想
答案
第一部分
1. B
【解析】图A中线圈没闭合，无感应电流；
图B中闭合回路中的磁通量增大，有感应电流；
图C中的导线在圆环直径的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；
图D中回路磁通量恒定，无感应电流，故本题只有选项B正确。
2. B
【解析】将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小发生变化，选项A错误；虚线位置 在两导线之间且距离两直导线的距离相等，线圈在位置 的磁通量为零，将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为 ，选项B正确；图示虚线位置 的磁场方向垂直纸面向里，而实线位置 的磁场方向垂直纸面向外，两个位置磁通量大小相等，所以将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为 ，选项C错误；将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，量大小发生变化，选项D错误。
3. D
4. C
【解析】A选项中，当 增加时，则穿过线圈的磁通量增大，所以导致线圈中产生感应电流；
B选项中，当线圈向右平动时，导致线圈中磁通量变小，则线圈中会出现感应电流；
C选项中，当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量仍不变，则线圈中不会出现感应电流；
D选项中，当线圈以 边为轴转动时，通过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会出现感应电流，故C符合题意。
5. B
6. C
【解析】‘‘磁生电”的思想是法拉第在奥斯特发现“电生磁”的现象之后而得出的启发，故A错误；提出“磁生电”这种思想时还未观察到“磁生电”这种现象的产生，故B错误；综合各种现象可以发现，五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合回路的磁通量发生变化”，故C正确；“在磁场中运动的导体”如果能产生感应电流，导体应连接在电路中，组成闭合回路，并且回路中的磁通量一定要发生变化才能产生感应电流，故D错误。
7. A
8. C
【解析】电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象.
9. C
【解析】条形磁铁磁场的磁感线分布特点是（）外部磁感线两端密，中间疏；（）磁铁内、外磁感线的条数相等。据以上两点知： 、 、 三个环中磁场方向都向上。考虑到磁铁外部磁场的不同， 外部磁场强于 外部磁场，故 环的磁通量大于 环的磁通量，外部 的磁通量大于 的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量 大于 。其中 、 两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错。
10. B
第二部分
11. 电磁感应
12. 法拉第；闭合回路；磁通量；电磁感应现象
13. 感应电流；电磁感应现象
14. 当他到另一房间观察“灵敏电流计”时，产生电流的线圈所处的磁场强度已不在发生变化，线圈中也没有感应电流产生
第三部分
15. （1）
（2）
【解析】。
（3）
（4）
16. （1） 产生感应电流；电磁感应。
（2） 不能；因为塑料琴弦无磁性，波动时不能使穿过由线圈组成的闭合电路磁通量发生变化变化，因此就没有感应电流产生，信号放大器也就接收不到电信号。
17. （1） 英国物理学家法拉第。
（2） 这个实验对“磁能否生电 ”这一问题给出了肯定的回答，为大规模生产电能、有力推动社会的发展提供了科学理论依据。
（3） 略
【解析】发散性问题，答案不唯一。参考要点：这个实验获得的感应电流还比较微弱，方向也不断在改变；感应电流的大小和方向，应该具有一定的规律。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，A中线圈有一小缺口，条形磁铁匀速穿过线圈；B中匀强磁场区域足够大，；C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方；D中闭合线圈在无限大匀强磁场中加速运动。其中能产生感应电流的是
A. B.
C. D.
2. 如图所示，两直导线中通以相同的电流 ，矩形线圈位于两导线之间的实线位置 ，穿过线圈的磁通量为 。已知虚线位置 与实线位置 关于右边的直导线对称，虚线位置 与两直导线的距离相等。虚线位置 和虚线位置 关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置 与右边直导线的距离相等。现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则
A. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小不变
B. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为
C. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化为零
D. 将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小不变
3. 首先发现电磁感应现象的科学家是
A. 奥斯特 B. 麦克斯韦 C. 楞次 D. 法拉第
4. 如图所示，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是
A. 导线中的电流增加 B. 线圈向右平动
C. 线圈向下平动 D. 线圈以 边为轴转动
5. 发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动，将机械能转化为电能，这种转化应用了
A. 电流的热效应 B. 电磁感应原理
C. 电流的磁效应 D. 磁场对电流的作用
6. 从1822年至1831年的近十年时间里，英国科学家法拉第心系“磁生电’’。在他的研究过程中有两个重要环节：
（1）敏锐地觉察并留下了“磁生电”这样闪光的思想；
（2）通过大量实验，将‘‘磁生电’’（产生感应电流）的情况概括为五种：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
结合你学过的相关知识，试判断下列说法正确的是
A. 环节（1）提出“磁生电’’思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的启发
B. 环节（1）提出‘‘磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电’’现象作出合理解释
C. 环节（2）中五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合回路的磁通量发生变化”
D. 环节（2）中“在磁场中运动的导体’’这种情况不符合‘‘穿过闭合回路的磁通量发生变化”这一条件
7. 法拉第经过进行设计的一系列实验，发现了电磁感应现象，将历史上认为各自独立的学科”电学”与‘‘磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是
A. 既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B. 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么，稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C. 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么，静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D. 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么，运动导线上的稳恒电流也可在近旁线圈中感应出电流
8. 下列现象中，属于电磁感应现象的是
A. 小磁针在通电导线附近发生偏转
B. 通电线圈在磁场中转动
C. 因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流
D. 磁铁吸引小磁针
9. 如图所示， 、 、 三个环水平套在条形磁铁外面，其中 和 两环大小相同， 环最大， 环位于 极处， 和 两环位于条形磁铁中部。则穿过三个环的磁通量的大小是
A. 环最大， 与 环相同 B. 三个环相同
C. 环比 环大 D. 环与 环相同
10. 历史上第个发现电流周围存在磁场，从而将电现象与磁现象联系起来的科学家是
A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 麦克斯韦 D. 赫兹
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 法拉第心系“磁生电”
年，英国物理学家法拉第通过实验发现了“磁生电”，即 现象，并认识到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
12. 英国科学家 经过十年坚持不懈的研究，发现了当穿过 的 发生变化时，闭合回路中就有感应电流产生。这种现象被称为 。
13. 实验结果表明，当磁铁在线圈中运动（插入或拔出）时，闭合回路中会 ，这种现象叫做 。
14. 瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。但他没有发现电磁感应现象，原因是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示，框架的面积为 ，匀强磁场的磁感应强度为 。试求：
（1）框架平面与匀强磁场垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少
（2）若框架绕 转过 ，则穿过框架平面的磁通量为多少
（3）若从图示位置转过 ，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少
（4）若从图示位置转过 ，则穿过框架平面的磁通量变化量为多少
16. 如图左所示，电子吉他上安装有一种电磁拾音器，可以把琴弦的振动信号转化为电信号。其原理如图右所示，这种拾音器主要由磁化过的吉他弦线（相当于一个磁铁）和含铁芯的线圈组成。与线圈构成闭合电路的信号放大器可以放大电流信号。
（1）拨动琴弦时，电磁拾音器中的线圈会发生什么情况 我们把这种现象称为什么
（2）吉他琴弦换成塑料材质，信号放大器还会接收到电信号么 为什么
17. 如图视频“条形磁铁相对螺线管运动”的实验：
（1）最早是谁获得了实验的成功
（2）这个实验解决了物理学科什么问题 有什么重要的历史意义和社会价值
（3）看过这个实验视频，你还有哪些观点和联想
答案
第一部分
1. B
【解析】图A中线圈没闭合，无感应电流；
图B中闭合回路中的磁通量增大，有感应电流；
图C中的导线在圆环直径的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；
图D中回路磁通量恒定，无感应电流，故本题只有选项B正确。
2. B
【解析】将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量大小发生变化，选项A错误；虚线位置 在两导线之间且距离两直导线的距离相等，线圈在位置 的磁通量为零，将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为 ，选项B正确；图示虚线位置 的磁场方向垂直纸面向里，而实线位置 的磁场方向垂直纸面向外，两个位置磁通量大小相等，所以将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，磁通量变化大小为 ，选项C错误；将线圈由实线位置 移到图示虚线位置 时，量大小发生变化，选项D错误。
3. D
4. C
【解析】A选项中，当 增加时，则穿过线圈的磁通量增大，所以导致线圈中产生感应电流；
B选项中，当线圈向右平动时，导致线圈中磁通量变小，则线圈中会出现感应电流；
C选项中，当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量仍不变，则线圈中不会出现感应电流；
D选项中，当线圈以 边为轴转动时，通过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会出现感应电流，故C符合题意。
5. B
6. C
【解析】‘‘磁生电”的思想是法拉第在奥斯特发现“电生磁”的现象之后而得出的启发，故A错误；提出“磁生电”这种思想时还未观察到“磁生电”这种现象的产生，故B错误；综合各种现象可以发现，五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合回路的磁通量发生变化”，故C正确；“在磁场中运动的导体”如果能产生感应电流，导体应连接在电路中，组成闭合回路，并且回路中的磁通量一定要发生变化才能产生感应电流，故D错误。
7. A
8. C
【解析】电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象.
9. C
【解析】条形磁铁磁场的磁感线分布特点是（）外部磁感线两端密，中间疏；（）磁铁内、外磁感线的条数相等。据以上两点知： 、 、 三个环中磁场方向都向上。考虑到磁铁外部磁场的不同， 外部磁场强于 外部磁场，故 环的磁通量大于 环的磁通量，外部 的磁通量大于 的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量 大于 。其中 、 两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错。
10. B
第二部分
11. 电磁感应
12. 法拉第；闭合回路；磁通量；电磁感应现象
13. 感应电流；电磁感应现象
14. 当他到另一房间观察“灵敏电流计”时，产生电流的线圈所处的磁场强度已不在发生变化，线圈中也没有感应电流产生
第三部分
15. （1）
（2）
【解析】。
（3）
（4）
16. （1） 产生感应电流；电磁感应。
（2） 不能；因为塑料琴弦无磁性，波动时不能使穿过由线圈组成的闭合电路磁通量发生变化变化，因此就没有感应电流产生，信号放大器也就接收不到电信号。
17. （1） 英国物理学家法拉第。
（2） 这个实验对“磁能否生电 ”这一问题给出了肯定的回答，为大规模生产电能、有力推动社会的发展提供了科学理论依据。
（3） 略
【解析】发散性问题，答案不唯一。参考要点：这个实验获得的感应电流还比较微弱，方向也不断在改变；感应电流的大小和方向，应该具有一定的规律。
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