INCLUDEPICTURE"分层演练素养达标LLL.TIF"
(限时:20分钟)
【合格考练】
1.金属矩形线圈在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是( )
解析:选B。在A、C、D中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;B中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,B正确。
2.(多选)假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断不正确的是( )
A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无
B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场
C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场
D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场
解析:选ABD。直接将电流表放于月球表面,没有闭合回路,就不会产生感应电流,根本不可能判定磁场的有无,A错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,电流表无示数,但若使线圈沿另一方向运动,电流表可能有示数,B错误;如果线圈沿某一方向运动,电流表有示数,则说明月球表面一定有磁场,C正确;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,但有可能在这个平面内磁感线与闭合回路平行,没有磁感线穿过回路,所以不能断定月球表面有无磁场,D错误。
3.(多选)(2022·福建漳州市期末)如图,在通电直导线AB旁放置一闭合金属线圈abcd,下列情况中能产生感应电流的是( )
A.线圈向右平动
B.线圈沿AB向上平动
C.线圈绕AB轴转动
D.线圈绕bc边转动
解析:选AD。线圈向右平动,线圈中磁通量减小,可以产生感应电流,故A符合题意;线圈沿AB向上平动,线圈中磁通量不变,不能产生感应电流,故B不符合题意;线圈绕AB轴转动,线圈中磁通量不变,不能产生感应电流,故C不符合题意;线圈绕bc边转动,线圈中磁通量先减小后增大,可以产生感应电流,故D符合题意。
4.(多选)(2022·福建福州华侨中学期末)下列选项中是用导线做成的圆形或正方形闭合线圈,这些线圈与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,线圈中会有感应电流产生的是( )
解析:选CD。A中,根据安培定则以及对称性可知穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,线圈中不会有感应电流产生,故A不符合题意;B中,根据安培定则可知磁感线与线圈平面共面或平行,则穿过线圈的磁通量始终为零,所以切断直导线中的电流时,线圈中不会有感应电流产生,故B不符合题意;C中,根据安培定则可知穿过线圈的磁通量垂直于纸面向里,切断直导线中的电流时,穿过线圈的磁通量减小,会产生感应电流,故C符合题意;D中,根据安培定则可知穿过线圈的磁通量垂直于纸面向外,切断直导线中的电流时,穿过线圈的磁通量减小,会产生感应电流,故D符合题意。
5.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中的磁通量( )
A.是增加的 B.是减少的
C.先增加,后减少 D.先减少,后增加
解析:选D。要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况,就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况,条形磁铁在N极附近磁感线的分布情况如图所示,由图可知线圈下落过程中穿过线圈的磁感线先减少,后增多,则线圈中磁通量是先减少,后增加,D正确。
6.(多选)(2022·山西太原期末)如图所示,在匀强磁场中,闭合等腰直角三角形线圈abc垂直磁场方向放置,下列情况中,线圈内能产生感应电流的是( )
A.线圈在磁场中加速向上平移
B.磁场磁感应强度均匀减小
C.线圈以ab为轴匀速转动
D.保持周长不变,将线圈拉成正方形
解析:选BCD。线圈在磁场中加速向上平移,线圈中的磁通量不变,不能产生感应电流,A错误;磁场磁感应强度均匀减小,线圈中的磁通量减小,能产生感应电流,B正确; 线圈以ab为轴匀速转动,线圈中的磁通量变化,能产生感应电流,C正确;保持周长不变,将线圈拉成正方形,线圈的面积变化,线圈中的磁通量发生变化,能产生感应电流,D正确。
7.(2022·四川西昌二中期中)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。请根据实验现象填空:
(1)开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B,可以看到电流计指针________;
(2)线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,电流计指针________;
(3)开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针________。(均选填“偏转”或“不偏转”)
解析:(1)开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,则电流计偏转。
(2)线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,则电流计偏转。
(3)开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,回路中电流变化,则穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,则电流计偏转。
答案:(1)偏转 (2)偏转 (3)偏转
8.(多选)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )
A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中有感应电流 D.线圈d中无感应电流
解析:选CD。根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b、d中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a、c中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b、d中无感应电流产生,C、D正确,A、B错误。
【等级考练】
9.如图所示,边长为l的正方形导线框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d,线框的速度为v。若l<d,则线框中存在感应电流的时间为( )
A. B.
C. D.
解析:选B。导线框进入磁场与出磁场时有感应电流,完全在磁场中时,导线框不产生感应电流,产生感应电流的路程s=2l,则线框中存在感应电流的时间:t=,故B正确。
10.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外。若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是( )
A.将线框向左拉出磁场
B.以ab边为轴转动(小于90°)
C.以ad边为轴转动(小于60°)
D.以bc边为轴转动(小于60°)
解析:选D。将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流。当线框以ab边为轴转动(小于90°)时,穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流。当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量减少,所以在这个过程中,线框中会产生感应电流。如果转过的角度超过60°,bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流(60°~300°)。当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变,线框中不产生感应电流。
11.如图所示,圆形闭合线圈处于匀强磁场中,磁感线与线圈平面平行,其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径。以下情形中线圈中能产生感应电流的是( )
A.使线圈以ac为轴转过60°
B.使线圈以bd为轴转过60°
C.使线圈沿垂直于纸面向外平动
D.使线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动
解析:选B。当线圈以ac为轴转动时,线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS始终为零,回路中将无感应电流产生,A错误;当线圈以bd为轴转动60°的过程中,线圈相对磁场的正对面积发生了改变,磁通量变化,因此在回路中能产生感应电流,B正确;当线圈平面沿垂直于纸面方向向外平动时,同样ΔS=0,磁通量不变,因而无感应电流产生,C错误;当线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动时,线圈相对磁场的正对面积始终为零,磁通量不变,因此无感应电流产生,D错误。
12.(2022·江苏淮安期末)电动汽车无线充电原理图如图所示。当汽车行驶到安装在地面的发射线圈装置上,接收线圈即可“接收”到发射线圈的电流,从而对电池进行充电。关于无线充电,下列说法中正确的是( )
A.主要利用了电流的热效应
B.主要利用了电磁感应原理
C.需将发射线圈接直流电源
D.需将接收线圈正对发射线圈
解析:选B。无线充电主要利用电磁感应原理,故A错误,B正确;需将发射线圈接交流电源,变化的电流才可能产生变化的磁场,从而产生感应电流,故C错误;接收线圈没有正对发射线圈时,也可引起通过接收线圈的磁通量变化,产生感应电流,故D错误。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共28张PPT)
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第3节 电磁感应现象及应用
奥斯特
法拉第
电磁感应
感应电流
磁通量
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