5.2电磁感应现象及其应用基础巩固（Word版含答案）

5.2电磁感应现象及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一个矩形金属线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中．在下列各种运动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是
A．沿纸面向右移动线圈
B．沿纸面向下移动线圈
C．垂直纸面向外移动线圈
D．以ad为轴转动线圈
2．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )
A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同
C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大
D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小
3．第一个发现并总结“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应的科学家是（　　）
A．法拉第 B．奥斯特 C．楞次 D．麦克斯韦
4．下列关于感应电动势的说法中，正确的是（ ）
A．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大
B．穿过闭合电路的磁通量的变化越大， 感应电动势就越大
C．穿过闭合电路的磁通量的变化越快，感应电动势就越大
D．穿过闭合电路的磁通量不变化，感应电动势最大
5．有一圆形金属线圈在一范围足够大的匀强磁场中保持与磁场垂直，磁场方向如图所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．如果线圈在磁场中向右做匀加速运动，则线圈中产生感应电流
B．如果线圈在磁场中向右做变加速运动，则线圈中产生感应电流
C．如果线圈在磁场中向上或向下做切割磁感线运动，则线圈中产生感应电流
D．如果线圈在磁场中绕某一直径匀速转动，则线圈中产生感应电流
6．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示．线圈与电源相连，则下列说法正确的是
①若电源是交流电，闭合开关瞬间，铝环将跳起
②若电源是直流电，闭合开关瞬间，铝环不动
③若电源是交流电，铝环跳起到某一高度后将回落到某一位置悬浮
④若电源是交流电，断开开关瞬间，也能看到铝环跳起
A．①②③④ B．①② C．①③④ D．①③
7．关于法拉第电磁感应定律下列说法正确的是（　　）
A．磁通量变化越快，感应电动势越大
B．磁通量变化越大，感应电动势越大
C．有感应电动势就一定会产生感应电流
D．有感应电流不一定会有感应电动势
8．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势，下列表述正确的是（　　）
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
9．一面积为的单匝矩形闭合线圈abcd，在磁感应强度大小为1T的匀强磁场中绕着ab边匀速转动，如图所示。从线圈平面与磁感线垂直时开始计时，若线圈转过历时0.02s，则线圈在此过程中产生的平均感应电动势为（　　）
A．0 B．5V C．10V D．20V
10．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方略靠前固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（ ）
A．线框中感应电流方向依次为顺时针逆时针
B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上
D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
11．如图所示，水平桌面上放有一空心圆柱薄铝管，在铝管的上方有一强磁铁，把强磁铁沿铝管中心轴线由静止释放。在磁铁靠近铝管的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．铝管对桌面的压力增大，铝管有扩张的趋势
B．铝管对桌面的压力减小，铝管有扩张的趋势
C．铝管对桌面的压力增大，铝管有收缩的趋势
D．铝管对桌面的压力减小，铝管有收缩的趋势
12．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示．下面说法中正确的是( )
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零
B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的为零
D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为零
13．如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，A图中线圈在纸面内由小变大(由图中实线矩形变成虚线矩形)，B图中线圈正绕a点在平面内旋转，C图与D图中线圈正绕OO′轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是( 　　)
A． B． C． D．
14．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）
A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流
B．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流
C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化
D．穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大
15．如图所示，有一金属环和一条形磁铁，下列哪些过程环中不会产生感应电流（ ）
A．环不动，将磁铁插入环中
B．环不动，将磁铁从环中拔出
C．磁铁不动，将环套人磁铁
D．磁铁在环中与环保持相对静止并一起向下运动
二、填空题（共4题）
16．判断下列说法的正误。
（1）在电磁感应现象中，有感应电流，就一定有感应电动势；反之，有感应电动势，就一定有感应电流。_________
（2）线圈中磁通量的变化量ΔΦ越小，线圈中产生的感应电动势一定越小。_________
（3）线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大。_________
（4）线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大。_________
（5）闭合电路置于磁场中，当磁感应强度很大时，感应电动势可能为零；当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大。_________
17．用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从________（填“a到b”或“b到a”）。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是________。
18．在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中__________（填“有”或“无”）感应电流．接着，将电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器，已经按图中所示连线．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将 __________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
19．某实验小组用如图所示的实验装置完成“探究楞次定律”的实验，实验记录如下表
磁铁放置情况 磁铁运动情况 电表指针偏转情况
N极朝下 插入线圈 向左偏转
S极朝下 ① 向左偏转
N极朝下 从线圈中抽出 ②
③ 插入线圈 向右偏转
该同学实验记录中有三处忘记记录了，请你补充完整：①________；②_______；③________．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，有一边长为L=0.2m的正方形导线框，线框平面与磁场垂直。求：
（1）这时穿过线框平面的磁通量为多大；
（2）若线框以AB边为轴转动，转过90°到虚线位置，该过程所花的时间为0.1s，则线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；
21．如图所示，一单匝矩形线圈有一半面积处在匀强磁场中，此时穿过线圈的磁通量=0.02Wb。现将矩形线圈从图中实线位置沿水平方向向右移至虚线所示位置，用时，此时穿过线圈的磁通量=0.04Wb。求此过程中：
（1）线圈内磁通量的变化量；
（2）线圈内产生的感应电动势E1；
（3）若其他条件不变，只将单匝线圈换成100匝线圈，线圈内产生的感应电动势E2。
22．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。
（1）说明圆盘发电机的原理。
（2）圆盘如图示方向转动，请判断通过R的电流方向。
23．在“探究楞次定律”的实验中，某同学记录了实验过程的三个情境图，其中有两个记录不全，请将其补充完整。
参考答案
1．D
2．A
3．A
4．C
5．D
6．D
7．A
8．D
9．B
10．B
11．C
12．C
13．B
14．C
15．D
16．错误 错误 错误 正确 正确
17．b到a A
18．有 左偏
19．从线圈中抽出 向右偏转 S极朝下
20．（1）0.02Wb；（2）0.2V；
21．（1）0.02Wb；（2）0.02V；（3）2V
22．
（1）圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁力线的运动。辐条和外电路中的电阻恰好构成闭合电路，电路中便有电流产生了，随着圆盘的不断旋转，总有一些半径做切割磁感线的运动，因此外电路中便有了持续不断的电流
（2）
23．