5.3电磁感应 课时提升练（Word版含答案）

5.3电磁感应 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．下列物理量中属于矢量的是（　　）
A．磁通量 B．电功 C．电场强度 D．电流强度
2．关于磁场的有关概念，下列说法正确的是（　　）
A．磁通量是描述穿过某一面积的磁感线条数，有方向性，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向无关
C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的强弱
3．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法符合物理学史的是（　　）
A．牛顿测出了万有引力常量
B．安培发现了电流的磁效应
C．洛伦兹发现了磁场对通电导线的作用力
D．法拉第根据电磁感应现象自制了史上第一台发电机
4．如图所示，空间固定一竖直长直导线，矩形线圈ABCD与导线处在同一竖直平面内、AB和CD两边与导线平行。当线圈发生以下情况的运动时，线圈中无感应电流的是（　　）
A．线圈以导线为轴转动 B．线圈绕中心轴OO′转过180°
C．线圈向远离导线方向移动 D．线圈向靠近导线方向移动
5．如图，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流计的指针发生向右偏转，当磁铁（　　）
A．静止在线圈中时，电流计指针会偏转
B．静止在线圈中时，电流计指针不会偏转
C．从线圈中抽出时，电流计指针也会向右偏转
D．从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转
6．如图所示，线圈匝数为，横截面积为，线圈中匀强磁场的磁感应强度为，则通过线圈的磁通量为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，竖直长导线通以恒定电流I，一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当线圈从图示位置逐渐靠近导线时，穿过线圈的磁通量将（　　）
A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大，后变小
8．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　）
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零，磁感应强度一定为零
D．穿过线圈的磁通量为零，磁感应强度可以不为零
9．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．功率 B．时间 C．电场强度 D．磁通量
10．以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．力N
B．磁通量
C．电场强度
D．磁感应强度
11．如图所示，匀强磁场方向与矩形线框平面垂直，穿过线框的磁通量为。现将线圈以ab边为轴向纸面外旋转60°角，则磁通量变为（　　）
A． B． C． D．
12．宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　）
A．“磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交
B．“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
C．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
D．若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零
13．关于磁场和磁感线以及磁通量的描述，正确的说法有（　　）
A．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用
B．磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时S极所指的方向一致
C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零
D．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
14．如图所示，为直角坐标系中的棱柱，ac>bc空间中存在与面垂直的匀强磁场，通过面积S1（所围的面积）、S2（所围的面积）和S（所围的面积）的磁通量分别为中1、2和3，则（　　）
A．1=2+3 B．1>2+3 C．2=3 D．2>3
15．如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abc-a′b′c′棱柱形空间．通过面积S1（abb′a′所围的面积）、S2（acc′a′所围的面积）和S3（cbb′c′所围的面积）的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则
A．Φ1=Φ2 B．Φ1＞Φ2 C．Φ1＞Φ3 D．Φ3＞Φ2
二、解答题
16．矩形线框的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与垂直，初位置时线框平面与B平行，如图所示.
（1）初位置时穿过线框的磁通量为多少？
（2）当线框沿如图所示方向绕过60°时，磁通量为多少？这一过程中磁通量的变化为多少？
（3）当线框绕轴沿图示方向由（2）问中的位置再转过60°位置时磁通量为多少？这一过程中为多少
17．如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。
参考答案
1．C
【详解】
磁通量、电功都是只有大小无方向的物理量，是标量；电流强度虽然有大小和方向，但是电流合成时不遵循平行四边形定则，则电流也是标量；电场强度既有大小又有方向，是矢量。
故选C。
2．D
【分析】
本题考查对磁感应强度和磁感线的理解，关键抓住磁感应强度描述磁场本身的特性的物理量，与放入磁场的电流元无关。
【详解】
A．磁通量虽然有方向，但其计算不使用平行四边形定则，是标量，故A错误；
B．根据安培定则可知，磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，故B错误；
C．磁感应强度的方向仅仅与磁场本身有关，与电流受到的磁场力方向、以及电流的方向无关，故C错误；
D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向：磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．卡文迪许测出了万有引力常量，故A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误；
C．安培等人发现了磁场对通电导线的作用力，故C错误；
D．法拉第根据电磁感应现象自制了史上第一台发电机，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．由于通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆，所以线圈以导线为轴转动，通过线圈的磁通量不会变化，不会产生感应电流，故A符合题意；
B．线圈绕中心轴OO′转过180°，穿过线圈的磁通量先减小后增大，会产生感应电流，故B不符合题意；
C．线圈向远离导线方向移动，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故C不符合题意；
D．线圈向靠近导线方向移动，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流，故D不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】
AB．当磁铁静止在线圈中时，线圈中的磁通量不变，不会产生感应电流，所以电流计指针不会偏转，故A错误，B正确；
CD．将磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁通量减小，产生的感应电流方向与插入磁铁过程中的感应电流方向相反，所以电流计指针会向左偏转，故CD错误。
故选B。
6．A
【详解】
磁通量是指通过截面的磁感线的条数，与线圈的匝数无关，则有
故选A。
7．B
【详解】
由安培定则可知，导线右侧磁场向内，且离导线越近，场强越大，由
可知，当线圈从图示位置逐渐靠近导线时，穿过线圈的磁通量将变大。
故选B。
8．D
【详解】
A．当回路与磁场平行时，没有磁感线穿过回路，则回路的磁通量为零，这时磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量却一直为零，故A错误；
B．根据
磁感应强度越大，线圈正对磁场面积越大，则磁通量也越大，并不是线圈面积越大，磁通量越大，故B错误；
CD．穿过线圈的磁通量为零时，可能是回路与磁场平行，所以磁感应强度不一定为零，故C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
功率、时间和磁通量都是标量，电场强度是矢量。
故选C。
10．D
【详解】
A．力是矢量，用国际单位制基本单位表示是
A错误；
B．磁通量为标量，B错误；
C．电场强度是矢量，用国际单位制基本单位表示是
C错误；
D．磁感应强度是矢量，用国际单位制基本单位表示是
D正确；
故选D。
11．C
【详解】
将线圈以ab边为轴向纸面外旋转60°角时，通过平面的磁通量为
故ABD错误，C正确。
故选C。
12．B
【详解】
A．磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故A错误；
B．磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，故B正确；
C．磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场，故C错误；
D．若所选择的区域平行于磁感线，或磁感线从某侧进入又从同一侧穿出时磁通量依然为零，故D错误。
故选B。
13．AC
【详解】
A．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用，选项A正确；
B．磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致，选项B错误；
C．当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但是磁感应强度不为零，选项C正确；
D．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，选项D错误。
故选AC。
14．AD
【详解】
由于ac>bc，所以S2在磁场方向的等效面积大于S在磁场方向的等效面积，则
2>3
由于磁场方向垂直面S1，等效面积欸S1；由题意可知，S2、S的等效面积之和等于S1，则
1=2+3
故AD正确，BC错误。
故选AD。
15．AC
【详解】
试题分析：由图可知，磁感应强度B的方向垂直面积S1，而面积S2在yoz平面上的投影面积也是S1，故Φ1=Φ2，选项A正确，B错误；而磁感应强度B与面积S3平行，故Φ3=0，所以Φ1＞Φ3,选项C正确，D错误．
考点：磁通量．
【名师点晴】磁通量是磁感应强度与垂直于磁场方向的投影面积的乘积，它是一个标量，如果面积与磁感应强度的方向垂直，则φ=BS，如果面积与磁感应强度B不垂直，则磁通量是该面积在磁感应方向垂直的面积上投影与磁感应强度的乘积．
16．（1）0；（2）；；（3），
【详解】
本题的关键是分析矩形线框的平面是否与60°B垂直，只有垂直时才能应用，不垂直时，S为面积沿与B垂直方向投影，为能清晰地观察面积与B夹角的情况，可作出其俯视图，如图所示．
（1）当处于如图所示ad位置时，从俯视图可看出没有磁感线穿过矩形线框故
（2）当绕轴（从上往下看沿逆时针方向转动60到a’d’位置时，线框与B的夹角=60°，此时的磁通量为：
这一过程中磁通量的变化为
（3）当再由a’d’位置逆时针转60时，到a’’d’’，这时线框与B方向成120°角．
此时穿过线框的磁通量为：
此过程中磁通量的变化量为
17．穿过B环的磁通量大于穿过A环的磁通量
【详解】
条形磁铁的磁感线是从N极出发，经外空间磁场由S极进入，在磁铁内部的磁感线从S极流向N极，又因磁感线是闭合曲线，所以条形磁铁内外磁感线条数一样多。向上穿过A、B环的磁感线条数一样多，而向下穿过A环的磁感线多于B环，则A环从下向上穿过的净磁感线少于B环，所以面积越大，磁感线抵消的越多，穿过线圈的磁通量为合磁通量，所以可知B环的磁通量大于A环磁通量。