5.3电磁感应基础巩固（Word版含答案）

5.3电磁感应基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第三册
一、选择题（共13题）
1．描述磁场强弱的物理量是（　　）
A．磁感应强度 B．磁通量 C．磁通量的变化量 D．磁场力
2．将面积为的N匝线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处，通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2；磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是（　　）
A．Φ1=Φ2
B．Φ1>Φ2
C．B1=B2
D．B14．如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，下列说法中不正确的是（　　）
A．通过abcd平面的磁通量与通过cdef平面的磁通量相等
B．通过abcd平面的磁通量大小为
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．以ab边为轴转动180°，通过abcd平面的磁通量的变化为零
5．下列说法是某同学对概念、公式的理解，其中正确的是（　　）
A．同一线圈放在磁感应强度大的磁场中一定比放在磁感应强度小的磁场中磁通量大
B．电流元IL在磁场中某处受到的安培力为F，则该处的磁感应强度
C．电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向
D．磁场中某点磁感应强度B的方向就是小磁针N极的受力方向
6．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
7．如图所示，矩形线圈面积为，放在足够宽的磁感应强度为的匀强磁场中，开始处于水平位置，磁场与线圈平面夹角，现让矩形线圈绕其一边顺时针转动到竖直位置，再转到与磁感线垂直的位置。问由位置到位置的过程中，矩形线圈中的磁通量改变了（　　）
A． B． C． D．
8．下列物理量的分组中，有两个矢量一个标量的是（　　）
A．速度、加速度、力 B．线速度、磁感应强度、功
C．电场强度、磁通量、电势 D．时间、质量、向心加速度
9．如图所示，线圈面积为，匀强磁场的磁感应强度，方向沿x轴正方向（图中未画出）。则下列说法正确的是（　　）
A．线圈在图示实线所在的位置时，通过线圈的磁通量为
B．线圈由图示实线位置绕x轴向下转过的过程中，通过线圈的磁通量逐渐减小
C．线圈由图示实线位置绕z轴向下转过到达虚线所在位置的过程中，通过线圈的磁通量的变化量为
D．线圈由图示实线位置绕z轴向下转过的过程中，通过线圈的磁通量的变化量为
10．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧斜面abcd为边长为L的正方形，abfe和ade均为竖直面，dcfe为水平面。将此等腰直角三棱柱按图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，下面说法中正确的是（　　）
A．通过abcd面的磁通量大小为BL
B．通过dcfe面的磁通量大小为BL
C．通过ade的磁通量为零
D．通过abfe面的磁通量大小为BL
11．下列说法正确的是　　
A．库仑发现只有很小的带电体之间才存在相互作用力
B．根据电场强度定义，可知电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷受到的电场力成正比
C．电场中任何两条电场线都不相交
D．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
12．如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成角，磁感应强度B，用下述哪个方法可使线圈的磁通量增加一倍 ( )
A．把线圈匝数增加一倍
B．把线圈面积增加一倍
C．把线圈的半径增加一倍
D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行
13．如图所示，匀强磁场的方向沿x轴正方向（未画出）。设通过面积S1（abcd）、S2（befc）、S3（aefd）和S4（abe）的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3，Φ4则下列说法中正确的是（　　）
A．Φ2>Φ4 B．Φ2=Φ4 C．Φ1>Φ3 D．Φ1<Φ3
二、填空题（共4题）
14．两个同心圆环a、b套在一条形磁铁上，如右上图所示，两环半径分别是R1，R2，且R1>R2．设穿过a、b两圆环的磁通量分别是、，则_______(填<、>或=)．
15．如图所示, 单匝线圈abcd , ab=50cm , bc=20cm , 在匀强磁场中, B=10－2T, 线圈平面与磁感线垂直, 当线圈绕OO′轴转90°后, 通过线圈的磁通量变化量△φ1 =________Wb. 当线圈转过180°后, 磁通量的变化量△φ2 =________Wb.
16．如图所示，矩形线圈面积为S，放在匀强磁场B中，开始处于水平位置，磁场与线圈平面法线夹角为，此时的磁通量为___________当线圈绕其一边顺时针转到90°到达竖直位置时的磁通量为___________，线圈中的磁通量的改变量的大小为___________。
17．如图，线圈A插在线圈B中，线圈B与电流表组成闭合电路；线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路，用此装置来研究电磁感应现象，开关闭合瞬间，电流表指针___________（选填“会”或“不会”）发生偏转，开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片，电流表指针___________（选填“会”或“不会”）发生偏转。
三、综合题（共4题）
18．如图，线圈面积为是S，线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？
19．如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r，现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径为r，10匝；线圈B的半径为2r，1匝；线圈C的半径为，1匝。
（1）在B减为的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少？
（2）在磁场转过角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过角呢？
20．“通量”是物理学中的重要概念，在研究磁场时我们引入了“磁通量”。定义磁通量Ф=BS，其中B为磁感应强度、S为垂直磁场的面积。
(1)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，放置一个面积为S的平面，平面的法线（与平面垂直）方向与磁场方向的夹角为θ。求穿过该平面的磁通量Ф。
(2)与之类似，在静电场中，我们定义“垂直穿过某一平面的电场线条数为通过这一平面的电通量”。
①写出电通量ФE的定义式及单位；
②求出通过真空中以点电荷＋Q为球心，以R为半径的球面的电通量ФE＇。（已知真空中静电力常量为k，球的表面积公式S=4πR2）
(3)自然界中的物体都会不断向外辐射电磁波，这种辐射因为和温度有关而被称为热辐射。为了研究辐射规律，人们建立一种被称为“黑体”的理想模型（对来自外界的电磁波只吸收不反射，但自身会发射电磁波）。理论研究表明，单位时间内从黑体单位表面积辐射的电磁波总能量与其绝对温度的4次方成正比，即，式中σ为已知常数。假设把太阳和火星都看成黑体，忽略其他天体及宇宙空间的其他辐射，已知太阳的表面温度T0=5770K，太阳和火星间距离约为太阳半径的400倍。试估算火星的平均温度。
21．如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场仅存在于边长为的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反。有一个边长为的正方形导线框，垂直磁感线方向以速度匀速通过磁场。从边进入磁场算起，规定刚开始时磁通量为正值，画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像。
参考答案
1．A
2．A
3．B
4．D
5．D
6．D
7．D
8．B
9．D
10．C
11．C
12．B
13．B
14．<
15．0.001 0.002
16．
17．会 会
18．，，
19．（1）A、B线圈中的磁通量都减小了；（2）磁场转过角的过程中，线圈C中的磁通量减少了，转过时，磁通量的变化量为
20．(1)BScosθ；(2)①ФE=ES，V·m；②4πkQ；(3)204K
21．
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段，进入磁场阶段（只有边在磁场中），在磁场中运动阶段（、两边都在磁场中），离开磁场阶段（只有边在磁场中）。
①线框进入磁场阶段：对应，穿过线框的磁通量线性增加，最后为
②线框在磁场中运动阶段：对应，，时间内，穿过线框的磁通量线性减小，最后为；时间内，穿过线框的磁通量反向线性增加，最后为
③线框离开磁场阶段：对应，穿过线框的磁通量线性减小，最后为
画出图像如图所示。