粤教版(2019)必修三 6.3 电磁感应现象 同步练习
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.如图所示,能观察到电流表指针发生偏转的操作是磁铁( )
A.静止在线圈中 B.插入线圈中 C.静止在线圈的左侧 D.静止在线圈的上方
2.图中是绕在铁芯上的线圈,它与电阻、、开关和电池可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向,当电流的流向与箭头所示的方向相同时,该电流为正,否则为负,开关、都处在断开状态。设在时刻,接通开关,经过一段时间,在时刻,再接通开关,则能较正确地表示中的电流随时间变化的图线是选项给出的四个图中的哪个( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,边长为a的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场区域中,当把线圈由正方形变成圆形(周长不变),则关于穿过线圈的磁通量变化情况,下列说法正确的是( )
A.线圈的磁通量增加了 B.线圈的磁通量减少了
C.线圈的磁通量不变 D.回路中不产生感应电流
4.如图所示,一个矩形线框abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,O1O2是线框的对称轴。线框在下列各种运动中,整个线框始终处于磁场之内,能使线框中产生感应电流的是( )
A.沿纸面向左移动 B.以O1O2为轴转动
C.垂直纸面向里移动 D.垂直纸面向外移动
5.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生感应电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )
A.法拉第 B.洛伦兹 C.库仑 D.密立根
6.如图所示,矩形线框在匀强磁场中做下列四种运动,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
7.疫情期间,为确保社区居家隔离观察人员管控预防措施有效落实,工作人员启用了如图所示的门磁系统,强磁棒固定在门框上,闭合线圈和发射系统固定在房门上,当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大,当线圈中出现电流信号时,自动触发后面的信号发射系统,远程向后台发出报警信号。下列说法中正确的是( )
A.门磁系统的工作原理是利用了感应电流的磁效应
B.每次打开房门线圈中磁通量的变化量可能不相等
C.只有当房门向外打开时,门磁系统才会发生报警
D.此种门磁系统装在左右移动的房门上不会起作用
8.电磁感应现象的发现,为发电机的发明提供了理论基础,奏响了人类进入电气化时代的序曲,发现电磁感应现象的科学家是( )
A.欧姆 B.奥斯特 C.麦克斯韦 D.法拉第
9.某同学用如图所示的装置做“探究产生感应电流的条件”的实验,下列情形中没有产生感应电流的是( )
A.将磁铁匀速插入线圈
B.将磁铁加速插入线圈
C.将磁铁放在线圈中静止不动
D.将磁铁加速从线圈中抽出
10.下列关于物理学史的描述,正确的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.牛顿发现了电磁感应现象
C.库仑总结出了安培定则 D.法拉第总结出了万有引力定律
11.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下,线框中能产生感应电流的是( )
A.保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲)
B.保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙)
C.线框绕轴线转动(图丙)
D.线框绕轴线转动(图丁)
12.如图所示,在矩形导线框abcd的对称轴OO'的左侧存在一垂直纸面向外的匀强磁场,线框以ad边为轴,从图示位置以逆时针开始转动,转动周期为T,关于线框在前内产生感应电流的情况,以下说法正确的是( )
A.0~内始终有感应电流
B.0~内始终没有感应电流
C.0~内没有感应电流,~内有感应电流
D.0~内有感应电流,~内没有感应电流
13.用图所示装置探究感应电流产生的条件,线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上,线圈B通过开关S2连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中不正确的是( )
A.当S2处于闭合状态,在S1闭合瞬间,电流表的指针会发生偏转
B.当S2处于闭合状态,在S1断开瞬间,电流表的指针会发生偏转
C.当S1处于闭合状态,电路稳定后,再闭合S2瞬间,电流表的指针会发生偏转
D.当S1、S2均处于闭合状态,匀速移动滑动变阻器的滑片,电流表的指针会发生偏转
14.如图所示是研究电磁感应现象的实验装置,关于实验现象,下列说法中正确的是( )
A.当开关闭合或断开的瞬间,电流表的指针将发生偏转,且偏转方向相同
B.在开关断开的状态下,快速改变滑动变阻器滑片的位置,则电流表的指针将发生偏转
C.在开关闭合的状态下,迅速改变线圈A相对线圈B的位置,则电流表的指针将发生偏转
D.在开关闭合的状态下,一起晃动线圈A、B时(线圈A、B保持相对静止),电流表的指针将会发生偏转
15.如图所示,一根直导线穿过圆环a的对称轴和圆环b的中心轴线,三者相互绝缘,当导线中的电流突然增大时,下列说法中正确的是( )
A.两环都产生感应电流 B.a环产生感应电流,b环无感应电流
C.两环都无感应电流 D.b环产生感应电流,a环无感应电流
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
16.无限长直导线与矩形线框绝缘共面对称放置,当直导线中通以如图所示方向的恒定电流I时,线框中_____感应电流;当电流逐渐增大时,线框中_______感应电流;当电流逐渐减小时,线框中______感应电流.(均选填“有”或“无”)
17.如图所示,同一闭合线圈,第一次用一根条形磁铁插入,第二次用两根条形磁铁插入,前后插入的速度相同,问哪一次电流表指针偏转角度大?_____________(第一次或第二次)
18.如图所示,在一条形磁铁的N极插向一螺线管的过程中,螺线管中磁通量________(选填不变、增加、减少),螺线管中________(选填“有”、“无”)感应电流。
19.如图所示,竖直放置的长直导线中通以恒定电流,矩形金属线框跟导线在同一平面内,当线框以直导线为轴转动时,线框中______(选填“能”或“不能”)产生感应电流.
三、解答题
20.矩形线圈位于通电长直导线附近(如图),线圈与导线在同一平面内,线圈的两个边与导线平行。在这个平面内,线圈远离导线移动时,线圈中有没有感应电流?线圈和导线都不动,当导线中的电流逐渐增大或减小时,线圈中有没有感应电流?为什么?注意:长直导线中电流越大,它产生的磁场越强;离长直导线越远,它的磁场越弱。
21.动圈式扬声器的结构如图所示。线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中,能够在空隙中左右运动。音频电流通进线圈,安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接,随着线圈振动而发声。这样的扬声器能不能当作话筒使用?也就是说,如果我们对着纸盆说话,扬声器能不能把声音变成相应的电流?为什么?
22.在图中,线圈和线圈绕在同一铁芯上。请回答以下问题:
(1)当合上开关的一瞬间,线圈里有没有感应电流?说明理由;
(2)当线圈里有恒定电流通过时,线圈里有没有感应电流?说明理由;
(3)当断开开关的一瞬间,线圈里有没有感应电流?说明理由。
23.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈,当线圈M电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?
24.闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动,产生的感应电流方向如图所示,试标出导线的运动方向.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
B.感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,磁铁插入线圈中过程穿过线圈的磁通量发生了变化,回路中会产生感应电流,能观察到电流表指针偏转,故B正确;
ACD.磁铁静止时,无论静止在什么位置,穿过线圈的磁通量都不发生变化,都不会产生感应电流,故ACD错误。
故选B。
2.A
【详解】
当
时刻,接通开关,由于线圈自感的作用,中的电流逐渐增大至某一值后不变,且方向为正方向不变,在
时刻,再接通开关,线圈中电流减小,线圈产生自感电动势,电流逐渐减小,且方向为正方向,方向不变。
故A正确。
3.A
【详解】
线圈横截面是正方形时的面积
穿过线圈的磁通量
线圈横截面是圆形时的面积
穿过线圈的磁通量
磁通量增加了
磁通量发生了变化,则回路中产生了感应电流
故选A。
4.B
【详解】
ACD.由于磁场是匀强磁场,把线框向左移动,垂直纸面向里或向外移动,穿过线框平面的磁通量都不变,所以不能使线框中产生感应电流,故ACD错误;
B.当线圈以O1O2为轴转动时,其磁通量发生变化,故有感应电流产生,故B正确。
故选B。
5.A
【详解】
该焊接规程所用的规律为电磁感应原理,发现者是法拉第。
故选A。
6.B
【详解】
ACD三个图中,线圈在磁场中运动时,磁通量不变,则线圈中无感应电流产生;在图B中,线圈在磁场中转动时,磁通量不断变化,则会有感应电流产生。
故选B。
7.D
【详解】
A.由题意可得门磁系统的工作原理是利用了电磁感应原理,故A错误;
BC.每次打开房门线圈中磁通量的变化量均相等,且向外开门还是向内开门,都有磁通量变化量,都有感应电流产生,门磁系统都会发生报警,故BC错误;
D.此种门磁系统装在左右移动时房门上时,线圈中磁通量不发生变化,此时的房门不会起作用,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】
发现电磁感应现象的科学家是法拉第。
故选D。
9.C
【详解】
ABD.因为将磁铁匀速或加速插入线圈时,线圈中磁通量增大,有感应电流产生,同理将磁铁加速从线圈中抽出时,线圈中磁通量减小,也有感应电流产生,故ABD错误;
C.将磁铁放在线圈中静止不动时,线圈中磁通量不变,所以没有感应电流产生,故C正确。
故选C。
10.A
【详解】
A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确;
B.法拉第发现电磁感应现象,故B错误;
C.安培总结出了安培定则,故C错误;
D.牛顿总结出了万有引力定律,故D错误。
故选A。
11.C
【详解】
A.保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动,线框的磁通量不变,不产生感应电流(图甲),A错误;
B.保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动,线框的磁通量不变,不产生感应电流(图乙),B错误;
C.线框绕轴线转动,线框的磁通量变化,产生感应电流(图丙),C正确;
D.线框绕轴线转动(图丁),线框的磁通量不变,不产生感应电流,D错误。
故选C。
12.C
【详解】
线框以ad边为轴,从图示位置以逆时针开始转动,0~内线框垂直磁场方向有效面积不变,磁通量不变,没有感应电流,~内线框垂直磁场方向有效面积变化,磁通量变化,有感应电流,故C正确,ABD错误。
故选C。
13.C
【详解】
AB.处于闭合状态,则线圈B与电流表构成回路。在闭合瞬间,线圈A中电流增大, A产生的磁场增强,则B线圈中的磁通量变大,所以B中会产生感应电流,电流表的指针会发生偏转。同理在断开瞬间,线圈A中电流减小, A产生的磁场减弱,则B线圈中的磁通量变小,所以B中也会产生感应电流,电流表的指针也会发生偏转,故AB正确,不符合题意;
C.处于闭合状态,线圈A中的电流不变,产生的磁场不变,线圈B中的磁通量不变,所以在与闭合瞬间,线圈B中没有感应电流,电流表指针不偏转。故C错误,符合题意;
D.两开关均处于闭合状态,电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片,则线圈A中电流变化,线圈A产生的磁场变化,则B线圈中的磁通量变化,所以B中会产生感应电流,电流表的指针会发生偏转,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.C
【详解】
A.当开关闭合时,A线圈中将有电流,其磁场使得B线圈的磁通量增加;而开关断开时,A线圈中的电流将消失,使得B线圈中的磁通量减小,由“楞次定律”可知,B线圈中前后两次所产生的感应电流的方向相反,故电流表指针的偏转方向相反,选项A错误;
B.在开关断开的状态下,由于A线圈中无电流,所以电流表指针不会发生偏转,选项B错误;
C.开关闭合,A线圈中即有电流,当改变A线圈相对B线圈的位置时,B线圈中的磁通量将发生变化,B线圈所在的闭合电路中将产生感应电流,电流表将发生偏转,项C正确;
D.在开关闭合的状态下,A线圈中有电流、有磁场,B线圈中的磁通量不为零,但A、B保持相对静止一起晃动时,B线圈中的磁通量并不发生改变,不会产生感应电流,电流表的指针将不发生偏转,选项D错误。
故选C。
15.C
【详解】
产生感应电流的条件是闭合线圈内的磁通量发生变化,而a、b圆环中的磁通量始终为零,因此当导线中电流增大时,a、b圆环中磁通量没有变化,所以两环中没有感应电流产生。
故选C。
16. 无 无 无
【详解】
[1][2][3]导线产生的磁场左右两边大小相等,方向相反,故线框中的磁通量始终未0,故不会产生感应电流。
17.第二次
【详解】
[1].第一次用一根条形磁铁插入,第二次用两根条形磁铁插入,则第二次磁通量增加的速度是第一次磁通量增加速度的2倍,故第二次感应电流较大;
18. 增加 无
【详解】
[1][2].在一条形磁铁的N极插向一螺线管的过程中,螺线管中磁通量增加,螺线管中有感应电动势,但是无感应电流。
19.不能
【详解】
[1]通电直导线产生的磁场的磁感线为以直导线为圆心的同心圆,故线圈中的磁通量为0,当它绕轴转动时,其磁通量始终为0,故线框中不能产生感应电流。
20.见解析
【详解】
当线圈逐渐远离线圈,穿过线圈的磁场减弱,即穿过线圈的磁通量减小,故产生感应电流;当电流增大或减小时,垂直纸面向里的磁场增强或减弱,穿过线圈的磁通量增加或减小,因此有感应电流。
21.能;原因见解析
【详解】
这样的扬声器能当作话筒使用;当人对着纸盆说话时,线圈会在声波的带动下在振动,从而切割磁感线产生感应电流,从而把声音信号变为电信号。
22.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【详解】
(1)有感应电流;因为当合上开关的一瞬间,线圈产生磁场,穿过线圈的磁通量增加,线圈里有感应电流。
(2)没有感应电流;因为当线圈里有恒定电流通过时,产生稳定的磁场,线圈的磁通量不变,没有感应电流。
(3)有感应电流;因为当断开开关的一瞬间,穿过线圈的磁通量减小,线圈里有感应电流。
23.见解析
【详解】
分析与解答首先明确,我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的(如下图),这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的,即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。
开关断开的瞬间,铁环中的磁场迅速减弱,线圈N中的磁通量减小。
感应电流的磁场Bi(图中没有标出)要阻碍磁通量的减小,所以,Bi的方向与B0的方向相同,即线圈N中Bi的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则,由Bi的方向判定,线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。
24.向上
【详解】
由右手螺旋定则可知,左边螺丝管的右边的S极,右边螺丝管的左边的N极,所以导线所在位置的磁场方向向左,由左手定则可知,导线所受培力方向向上,所以导线将向上运动。如图
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