同步课时精练（二十四）6.3电磁感应现象（后附解析）

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同步课时精练（二十四）6.3 电磁感应现象（后附解析）
一、单选题
1．如图为法拉第发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有两个线圈，下列操作中能观察到灵敏电流计G的指针发生偏转的是（　　）
A．S1处于闭合状态，闭合S2瞬间
B．S2处于闭合状态，闭合S1瞬间
C．S1、S2均处于闭合状态，断开S2瞬间
D．S1、S2均处于断开状态，闭合S2瞬间
2．下列说法中正确的是（ ）
A．由B=可知，磁感应强度B与电流元IL受到的磁场力F成正比
B．面积为S的线圈放入磁感强度为B的匀强磁场中，穿过该线圈平面的磁通量大小为BS
C．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电动势
3．在纸面内放有一磁铁和一圆线圈，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（　　）
A．将磁铁在纸面内向下平移
B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
D．将磁铁绕垂直纸面的轴转动
4．矩形导体线框在磁场中的运动情况如图所示，线框中能产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
5．从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中。如图所示为瑞士科学家科拉顿的实验场景，他用一个线圈与一电流计连成闭合回路，为了让磁铁不影响电流计中的小磁针，特意将电流计放在隔壁的房间里。科拉顿先用条形磁铁在线圈中插入与拔出，然后又跑到另一房间里去观察电流计，但最终没有发现电磁感应现象。关于科拉顿实验的说法正确的是（　　）
A．实验过程没有感应电流的产生
B．观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了
C．观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大
D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机
6．在中国科学技术馆有“雅各布天梯”的实验装置如图所示，展示了电弧的产生和消失过程．两根呈羊角形的电极，底部之间接高压电．当电压升高到一定值时，羊角形电极底部间隙最小处空气先被击穿产生电弧，随后电弧向上爬升，在电极间隙较宽处消失，羊角电极底部将再次产生电弧，如此周而复始．下列说法中可能正确的是（ ）
A．电弧未产生时，间隙最小处电场强度最小
B．两羊角形电极中的电流产生的磁场对电弧作用力始终向上
C．对调底部AB正负极，电弧不会爬升
D．将该装置放入真空中，实验现象会更加明显
7．下列物理现象属于电磁感应的是（ ）
A．通电导线周围产生磁场
B．录音机使电流信号录入磁带
C．磁带经过录音机的磁头时，还原出电流信号
D．电流经过导体时是导体发热
8．如图所示为一地下电缆探测装置，圆形金属线圈可沿水平面不同方向运动，若水平地面下有一平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线，P、M和N为地面上的三点，线圈圆心P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴、关于导线上下对称。则（ ）
A．电流I在P、Q两点产生磁感应强度相同
B．电流I在M、N两点产生磁感应强度大小
C．线圈从P点匀速运动到N点过程中磁通量不变
D．线圈沿y方向匀加速运动时，产生恒定的感应电流
二、多选题
9．如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是（　　）
A．导线中的电流变大
B．线框向右平动
C．线框向下平动
D．线框以AB边为轴转动
10．如图所示是等腰直角三棱柱，其平面ABCD为正方形，边长为L，它按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B0，则下列说法中正确的是（　　）
A．穿过ABCD平面的磁通量大小为
B．穿过BCFE平面的磁通量大小为
C．穿过ADFE平面的磁通量大小为零
D．穿过整个三棱柱的磁通量为零
11．如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流表及开关进行连接．该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转．其中线圈绕法如图乙所示，线圈绕法如图丙所示．开关闭合，线圈放在线圈中．下列判断正确的是（ ）
A．断开开关的瞬间，电流表指针将向左偏转
B．将线圈从线圈中拔出时，电流表指针将向右偏转
C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转
D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转
12．下列各项中，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
三、解答题
13．“变化的磁场产生电场”，这是麦克斯韦电磁场理论的重要支柱之一。请你通过相关的实验事实和一定的逻辑推理，说明这个结论的正确性。
14．如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中，据此完成表内容。
序号 线圈的运动 线圈中是否有感应电流产生 感应电流的方向
1 将线框abcd向右匀减速平移
2 将线框abcd向纸面外平移
3 将线框abcd以ad为轴向外转动60°
15．如图所示闭合线圈ABCD在通电长直导线正下方做下列各种运动时，会产生感应电流的是哪几种情况？
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：A．S1处于闭合状态，闭合S2瞬间，右侧线圈中磁通量不变，回路中没有感应电流，G的指针不偏转，故A不符合题意；
B．S2处于闭合状态，闭合S1瞬间，右侧线圈中磁通量增大，回路中产生感应电流，G的指针偏转，故B符合题意；
C．S1、S2均处于闭合状态，断开S2瞬间，右侧线圈中磁通量不变，回路中没有感应电流，G的指针不偏转，故C不符合题意；
D．S1、S2均处于断开状态，闭合S2瞬间，右侧线圈中磁通量不变，回路中没有感应电流，G的指针不偏转，故D不符合题意。
答案：B。
2．D
解析：A.磁感应强度是磁场的固有属性，与电流元受到的磁场力无关，故A错误；
B.面积为S的线圈放入磁感强度为B的匀强磁场中，穿过该线圈平面的磁通量大小为BS，其中为线圈平面与磁感应强度的夹角，故B错误；
C. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，如果电荷速度方向与磁场方向在同一条直线上，运动电荷不受洛伦兹力的作用，故C错误；
D.磁通量是否发生变化时电磁感应的根本原因，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电动势，故D正确。
答案：D。
3．C
解析：A．图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向下平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，A错误；
B．图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向右平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，B错误；
C．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量增大，将产生感应电流，C正确；
D．图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁绕垂直纸面的轴转动，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，D错误。
答案：C。
4．A
解析：BCD．图中穿过线框的磁通量大小不变，不会产生感应电流，故BCD不符合题意；
A．图中穿过线框的磁通量发生变化，能产生感应电流，故A符合题意。
答案：A。
5．D
解析：A．实验过程有感应电流产生，只是时间较短，没有观察到。故A错误；
BCD．科拉顿用条形磁铁在线圈中插入与拔出过程中，线圈中磁通量发生了变化，闭合回路中产生了感应电流，当他跑到另一房间里去观察电流计时，条形磁铁已经在线圈中停止运动，线圈中磁通量不再变化，此时感应电流已经消失，错过了感应电流产生的时机。故BC错误；D正确。
答案：D。
6．B
解析：A．电弧未产生时，两根呈羊角形的电极相当于电容器，根据匀强电场的场强公式
可定性分析，间隙最小处电场强度应最大，故A错误；
B．两羊角形电极中的电流产生的磁场对电弧作用力始终向上，电弧是在磁场力作用以及空气对流的作用下向上爬升的，故B正确；
C．对调底部AB正负极，电弧仍会在磁场对电弧的作用力以及空气对流的作用下爬升，故C错误；
D．将该装置放入真空中，实验现象将不会出现，因为真空中没有可被电离的物质，而高压可将空气电离，从而导电形成电流，故D错误。
答案：B。
7．C
解析：A．导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象，故A错误；
B．录音机使电流信号录入磁带，是电流的磁效应，不是电磁感应现象，故B错误；
C．磁带经过录音机的磁头时，还原出电流信号，线圈在磁场中磁通量变化，导致电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故C正确；
D．电流经过导体时是导体发热，这是电流的热效应，不是电磁感应现象，故D错误。
答案：C。
8．B
解析：A．根据安培定则，电流I在P处产生的磁感应强度沿x轴负方向，在Q处产生的磁感应强度沿x轴正方向，故A错误；
B．由于MN平行y轴，电流I也平行y轴，且M、N到长直导线的距离相等，故B正确；
C．电流I在P处产生的磁感应强度沿x轴负方向，故线圈在P点的磁通量为零，电流I在N处产生的磁感应强度斜向左下方，故线圈在N点的磁通量不为零，故线圈从P点到N点的过程中的磁通量发生了变化，故C错误；
D．线圈沿y方向运动，线圈始终在长直导线的正上方，磁感应强度始终沿x轴负方向，线圈中磁通量始终为零，故线圈中不会产生感应电流，故D错误。
答案：B。
9．ABD
解析：A．导线中电流变大，磁场增大，线框中的磁感应强度增大，故磁通量增大，可以产生感应电流。故A正确；
B．线框向右平动，线框中磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流。故B正确；
C．线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流。故C错误；
D．以线框以AB边为轴转动时，穿过线框中的磁通量不断变化，故会产生感应电流。故D正确。
答案：ABD。
10．BCD
解析：AB．平面ABCD在磁场方向上的投影为BCFE，所以穿过ABCD平面的磁通量大小与穿过BCFE平面的磁通量大小相等，根据
得
A错误，B正确；
C．因为磁场与ADFE平面平行，所以磁通量为零，C正确；
D．整个三棱柱是封闭的，进入多少磁通量就会出去多少磁通量，所以磁通量为0，D正确。
答案：BCD。
11．AC
解析：根据楞次定律可以知道，副线圈中电流的方向由流向，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，所以A正确的；根据楞次定律可以知道，副线圈中电流的方向由流向，电流从左接线柱流入电流表，电流表格针将向左偏转，故B错误；根据楞次定律可以知道，副线圈中电流的方向由流向，电流从右接线柱流入电流表，电流表指针将向右偏转，所以C正确的，D错误．答案：AC．
点睛：该题结合对电磁感应现象的研究考查楞次定律的应用，解答本题可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可根据绕向判出各项中应该出现的现象．
12．CD
解析：A．移动线圈，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；
B．移动线圈，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；
C．线圈转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，故C正确；
D．接交流电，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，故D正确。
答案：CD。
13．根据电磁感应现象，变化的磁场中的闭合回路会产生感应电流，即有了自由电荷的定向移动，说明闭合回路周围存在电场，促使自由电荷进行定向移动，如果没有闭合回路，电场也存在，所以变化的磁场产生电场。
解析：根据电磁感应现象，变化的磁场中的闭合回路会产生感应电流，即有了自由电荷的定向移动，说明闭合回路周围存在电场，促使自由电荷进行定向移动，如果没有闭合回路，电场也存在，所以变化的磁场产生电场。
14．见解析
解析：1．将线框abcd向右匀减速平移，其磁通量减小，根据楞次定律，则产生逆时针方向感应电流；
2． 将线框abcd向纸面外平移，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
3．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
15．①③④⑤⑥
解析：长直导线电流的磁场的磁感线在垂直于导线的平面内是一组以导线与平面相交点为圆心的同心圆且距直导线越远磁场越弱。
①线圈向下平动时，磁感应强度减小，线圈的磁通量减小，故①线圈中有感应电流。
②线圈向右平动，磁通量不变，故②线圈中无感应电流。
③情况我们可以改画成下图甲那样，例如线圈从AB平移到位置，线圈的磁通量减小，所以③线圈中有感应电流。
④情况线圈的磁通量在不断变化，例如下图乙所示，在位置磁通量是减小的，在位置时磁通量是增大的，故④情况线圈中有感应电流。
⑤情况下当线圈绕轴转动时线圈的磁通量在不断地变化，例如当线圈绕轴从图示位置转过90°时磁通量由最大值减小为零，故⑤线圈中有感应电流。
⑥情况下当线圈绕轴转动时，线圈的磁通量在不断变化，例如下图丙所示，在AB位置时磁通量最大，当在位置时线圈的磁通量为零，故⑥线圈中有感应电流。
答案第1页，共2页
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