章末检测试卷(五)
满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·天津市高二期末)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是
A.电磁波只能在真空中传播
B.电磁波可以传递信息,但不能传递能量
C.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
2.(2024·毕节市高二期末)如图所示,在一半径为R的圆形线圈内存在垂直平面向里的匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度为B,并且磁场局限在圆形线圈的内接正方形中。则圆形线圈内的磁通量大小为
A.2BR2 B.πBR2
C.BR2 D.BR2
3.(2025·泰州市高二期中)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减小时,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中无感应电流
C.线圈c中有感应电流 D.线圈a、b、c、d中均无感应电流
4.(2025·昆明市高二月考)如图所示,在螺线管轴线上左侧a点放置了一个可以自由转动的小磁针,当螺线管中接上电源,小磁针静止时S极指向水平向右,则
A.电源的左端是正极,在电源内部电流由电源左端流向电源右端
B.电源的左端是正极,在电源内部电流由电源右端流向电源左端
C.电源的右端是正极,在电源内部电流由电源右端流向电源左端
D.电源的右端是正极,在电源内部电流由电源左端流向电源右端
5.(2024·青岛市高二期中)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义,它为人类大规模利用电能,继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是
A.闭合开关时电流计指针偏转,断开开关时电流计指针不偏转
B.保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,电流计指针偏转方向相反
C.保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,电流计指针稳定且不为零
D.保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中产生相同方向感应电流
6.某激光器能发射波长为530 nm的激光,发射功率为2.3 W,光速为3×108 m/s,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,则激光器每秒发射的光子数量约为
A.3.0×1018 B.4.3×1017 C.6.1×1018 D.5.6×1019
7.(2025·阳江市高二期末)如图所示,在直角三角形abc中,∠a=60°,d为ac的中点;三根通电长直导线垂直于纸面分别过a、b、c三点,三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I,方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度的大小公式为B=k,其中I表示电流,r表示该点到导线的距离,k为常量,已知c点处导线在d点产生的磁感应强度的大小为B0,则d点的磁感应强度大小为
A.B0 B.B0 C.B0 D.B0
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.在能量量子化研究的历程中,以下说法正确的是
A.物质辐射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的
B.黑体既不反射电磁波,也不向外辐射电磁波
C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量
D.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度无关
9.(2024·深圳市高二期末)如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流计,下列情况中线圈B可以产生感应电流的是
A.开关S接通或断开瞬间
B.开关S接通一段时间之后
C.开关S接通后,改变滑动变阻器滑片的位置时
D.开关S断开后,改变滑动变阻器滑片的位置时
10.如图所示,两根相互绝缘的长直导线分别沿x轴和y轴放置,当x轴上的导线中通以沿x轴正方向的电流I0时,其在A(a,b)点产生的磁感应强度的大小为B0。当y轴上的导线也通电流后,A(a,b)点的磁感应强度的大小变为2B0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度大小为B=k,其中k为常量,I为导线中电流的大小,r为场中某点到导线的垂直距离,则沿y轴放置的导线中所通电流的大小可能是
A.I0 B.I0 C.I0 D.I0
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)(2025·北京市高二期末)某实验小组的同学在研究电磁感应现象时,分别设计了如图甲、乙、丙所示的电路图,但图丙的电路不完整。
(1)(2分)图甲中,导体棒ab向左移动切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生了偏转,若将蹄形磁体上下两极颠倒,导体棒ab向左移动切割磁感线,灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)(2分)图乙中,下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是 。
A.条形磁体向下插入线圈
B.条形磁体置于线圈中不动
C.条形磁体不动,线圈在条形磁体的正下方上下移动
(3)(4分)图丙电路中的部分导线已连接,请将电路图补充完整;正确连接电路后,要使灵敏电流计的指针发生偏转,下列可行的操作是 。
A.断开开关,线圈A插入线圈B
B.闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左快速滑动
C.闭合开关,线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动
D.闭合开关稳定时,再断开开关瞬间
12.(6分)(2024·漳州市高二期末)如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术,通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层,诱导组织中产生感应电流,导致局限区域皮层神经元的去极化和激活,则由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为 (填“逆时针”或“顺时针”);要使诱导组织中产生感应电流,通电线圈中的电流必须 (填“变化”或“不变”)。
13.(10分)(2025·宁德市高二期末)如图所示,虚线左侧有磁感应强度大小为0.2 T的匀强磁场,矩形线圈ABCD与磁场方向垂直,面积为0.4 m2,BC边恰好与磁场边界重合,则穿过线圈的磁通量为 Wb。若将线圈向右平移出,则穿过线圈的磁通量减少了 Wb。
14.(14分)我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,由于卫星姿势的改变,卫星中一边长为50 cm的正方形导线框以ad为轴由水平方向转至竖直方向,此处磁场磁感应强度大小B=4×10-5 T,方向如图所示。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)(10分)该过程中磁通量的变化量大小是多少?
(2)(4分)该过程导线框中有无感应电流?写出判断理由。
15.(16分)(2024·河池市高二阶段练习)如图所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T。矩形线框面积S=0.5 m2,匝数n=20,线框平面与匀强磁场方向垂直,直线OO'处于线框所在平面内,求:
(1)(4分)若线框从图示位置绕OO'转过60°角,穿过线框的磁通量大小;
(2)(6分)若线框从图示位置绕OO'转过90°角,穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小;
(3)(6分)若线框从图示位置绕OO'转过120°角,穿过线框的磁通量的变化量大小。
答案精析
1.C [电磁波在真空中以光速传播,在其他介质中传播速度小于光速,故A错误;电磁波可以传递信息,也可以传递能量,故B错误;手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波,故C正确;根据电磁波谱可知红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长,故D错误。]
2.A [如图所示,线圈在磁场中的有效面积为正方形的面积
S=(R)2=2R2
根据磁通量的公式Φ=BS可知,穿过线圈的磁通量Φ=B×2R2=2BR2,故选A。]
3.A [根据右手螺旋定则可知线圈a、c中两直导线产生的磁场始终相互抵消,即线圈a、c中的磁通量始终为零,故没有感应电流;根据右手螺旋定则可知线圈b、d中两直导线产生的磁场的合磁场不为零,b中合磁场垂直纸面向里,d中合磁场垂直纸面向外,当两直导线中的电流都减小时,线圈b、d中的磁通量都变小,所以线圈b、d中有感应电流。故选A。]
4.D [由于小磁针静止时S极指向水平向右,则小磁针的N极指向水平向左,可知螺线管中心轴线磁场方向水平向左,由安培定则可得电源的右端为正极,在电源内部电流由电源左端流向电源右端,故选D。]
5.B [闭合和断开开关时,B螺线管中的磁通量都会发生变化,都会有感应电流产生,故A错误;保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,通电螺线管内磁通量变化情况相反,产生的感应电流方向也相反,故B正确;保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,B螺线管中的磁通量不发生变化,所以电流计指针不偏转,为0,故C错误;保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中磁通量变化情况相反,所以产生不同方向感应电流,故D错误。]
6.C [每个光子能量为ε=h,设1 s内激光发出光子数为n,则Pt=nε,联立得n=≈6.1×1018,故选C。]
7.A [设直角三角形abc的ab边长为r,则ad=bd=cd=r,根据通电长直导线的磁感应强度公式B=k,a、b两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的大小分别为B0、B0,a、c两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向相反,合磁感应强度的大小为B0,且合磁感应强度的方向与b点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向成120°角,可得d点的磁感应强度的大小为B0,故选A。]
8.AC [普朗克在研究物体热辐射的规律时发现,电磁波的辐射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,每一份能量叫作一个能量子,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,故A、C正确;黑体不反射电磁波,但会向外辐射电磁波,即黑体辐射,故B错误;一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,故D错误。]
9.AC [开关S接通或断开瞬间,A线圈中电流发生变化,铁芯中电流产生的磁通量变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中有感应电流产生,A正确;开关S接通一段时间之后,A线圈中电流不变,铁芯中电流产生的磁通量不变,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中无感应电流产生,B错误;开关S接通后,改变滑动变阻器滑片的位置时,A线圈中电流发生变化,铁芯中电流产生的磁通量变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中有感应电流产生,C正确;开关S断开后,改变滑动变阻器滑片的位置时,A线圈中电流一直为0,铁芯中磁通量一直为0,穿过线圈B的磁通量为0不变,线圈B中无感应电流产生,D错误。]
10.AD [x轴上的导线中的电流在A点产生的磁感应强度的大小为B0=k,若两导线在A点产生的磁场方向相同,则有By1=2B0-B0=k,联立解得Iy1=I0,若两导线在A点产生的磁场方向相反,则有By2=2B0+B0=k,联立解得Iy2=I0,故A、D正确,B、C错误。]
11.(1)偏转 (2)AC (3)见解析图 BD
解析 (1)根据感应电流的产生条件可知,将蹄形磁体上下两极颠倒,导体棒ab向左移动切割磁感线时,回路中仍有感应电流产生,则灵敏电流计的指针偏转。
(2)线圈不动,将条形磁体向下插入线圈,穿过线圈的磁通量增大,电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故A正确;条形磁体置于线圈里不动,穿过线圈的磁通量不变,电路中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故B错误;条形磁体不动,将线圈上下移动,穿过线圈的磁通量不断变化,电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C正确。
(3)实物图连接如图:
本实验中线圈A与电源相连,通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象,故线圈B应与灵敏电流计相连,电路如图所示;断开开关,线圈A中没有电流,则线圈A周围没有磁场产生,则穿过线圈B的磁通量始终为零,则线圈B中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故A错误;闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左快速滑动,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,回路中的电流减小,线圈A周围的磁场减弱,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故B正确;闭合开关,线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故C错误;闭合开关稳定时,再断开开关瞬间,穿过线圈B的磁通量减为零,则线圈B中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故D正确。
12.逆时针 变化
解析 由题图所示中的磁场方向可知,感应电流产生的磁场方向向上,根据右手螺旋定则,线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针;要使诱导组织中产生感应电流,通电线圈内的磁通量必须变化,所以通电线圈中的电流必须变化。
13.0.08 0.02
解析 穿过线圈的磁通量
Φ=BS=0.2×0.4 Wb=0.08 Wb
若将线圈向右平移出,
则穿过线圈的磁通量减少了ΔΦ=Φ=0.02 Wb。
14.(1)1.4×10-5 Wb (2)有感应电流 理由见解析
解析 (1)导线框在水平位置时穿过线框的磁通量为
Φ1=BSsin 37°=4×10-5×0.5×0.5×0.6 Wb
=6.0×10-6 Wb
当导线框转至竖直位置时,磁感线从线框另一面穿过,穿过线框的磁通量为
Φ2=-4×10-5×0.5×0.5×0.8 Wb=-8.0×10-6 Wb
该过程中磁通量的变化量大小为
ΔΦ=|Φ2-Φ1|=1.4×10-5 Wb
(2)有感应电流,因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化。
15.(1)0.2 Wb (2)0 0.4 Wb (3)0.6 Wb
解析 (1)线框从图示位置绕OO'转过60°角,穿过线框平面的磁通量为Φ=BS·cos 60°=BS=0.2 Wb
(2)线框从图示位置绕OO'转过90°角,线框与磁场平行,穿过线框的磁通量为Φ1=0
则此过程的磁通量的变化量为
ΔΦ1=0-BS=-BS=-0.4 Wb
磁通量的变化量大小为0.4 Wb。
(3)线框从图示位置绕OO'转过120°角,穿过线框的磁通量为Φ2=BScos 120°=-0.5BS
则此过程穿过线框的磁通量的变化量为
ΔΦ2=-0.5BS-BS=-1.5BS=-0.6 Wb
所以磁通量的变化量大小为0.6 Wb。
(共40张PPT)
章末检测试卷(五)
第
十
三
章
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A A D B C A AC
题号 9 10 11 12 13 答案 AC AD (1)偏转 (2)AC (3)见解析图 BD 逆时针 变化 0.08 0.02
对一对
答案
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题号 14 15
答案 (1)1.4×10-5 Wb (2)有感应电流 理由见解析 (1)0.2 Wb (2)0 0.4 Wb
(3)0.6 Wb
对一对
答案
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一、单项选择题
1.(2025·天津市高二期末)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是
A.电磁波只能在真空中传播
B.电磁波可以传递信息,但不能传递能量
C.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
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电磁波在真空中以光速传播,在其他介质中传播速度小于光速,故A错误;
电磁波可以传递信息,也可以传递能量,故B错误;
手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波,故C正确;
根据电磁波谱可知红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长,故D错误。
2.(2024·毕节市高二期末)如图所示,在一半径为R的圆形线圈内存在垂直平面向里的匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度为B,并且磁场局限在圆形线圈的内接正方形中。则圆形线圈内的磁通量大小为
A.2BR2 B.πBR2 C.BR2 D.BR2
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如图所示,
线圈在磁场中的有效面积为正方形的面积
S=(R)2=2R2
根据磁通量的公式Φ=BS可知,穿过线圈的磁通量
Φ=B×2R2=2BR2,故选A。
3.(2025·泰州市高二期中)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减小时,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中无感应电流
C.线圈c中有感应电流
D.线圈a、b、c、d中均无感应电流
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根据右手螺旋定则可知线圈a、c中两直导线产生的磁场始终相互抵消,即线圈a、c中的磁通量始终为零,故没有感应电流;根据右手螺旋定则可知线圈b、d中两直导线产生的磁场的合磁场不为零,b中合磁场垂直纸面向里,d中合磁场垂直纸面向外,当两直导线中的电流都减小时,线圈b、d中的磁通量都变小,所以线圈b、d中有感应电流。故选A。
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4.(2025·昆明市高二月考)如图所示,在螺线管轴线上左侧a点放置了一个可以自由转动的小磁针,当螺线管中接上电源,小磁针静止时S极指向水平向右,则
A.电源的左端是正极,在电源内部电流由电源左端
流向电源右端
B.电源的左端是正极,在电源内部电流由电源右端
流向电源左端
C.电源的右端是正极,在电源内部电流由电源右端流向电源左端
D.电源的右端是正极,在电源内部电流由电源左端流向电源右端
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由于小磁针静止时S极指向水平向右,则小磁针的N极指向水平向左,可知螺线管中心轴线磁场方向水平向左,由安培定则可得电源的右端为正极,在电源内部电流由电源左端流向电源右端,故选D。
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5.(2024·青岛市高二期中)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义,它为人类大规模利用电能,继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是
A.闭合开关时电流计指针偏转,断开开关时电流
计指针不偏转
B.保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线
管插入或抽出B螺线管中时,电流计指针偏转方向相反
C.保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,电
流计指针稳定且不为零
D.保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中产生相
同方向感应电流
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答案
闭合和断开开关时,B螺线管中的磁通量都会发生变化,都会有感应电流产生,故A错误;
保持滑动变阻器滑片位置不变,将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时,通电螺线管内磁通量变化情况相反,产生的感应电流方向也相反,故B正确;
保持滑动变阻器滑片位置不变,将条形磁体插入螺线管中静止不动时,B螺线管中的磁通量不发生变化,所以电流计指针不偏转,为0,故C错误;
保持A通电螺线管位置不变,左右移动滑动变阻器滑片,B螺线管中磁通量变化情况相反,所以产生不同方向感应电流,故D错误。
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6.某激光器能发射波长为530 nm的激光,发射功率为2.3 W,光速为3×108 m/s,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,则激光器每秒发射的光子数量约为
A.3.0×1018 B.4.3×1017
C.6.1×1018 D.5.6×1019
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每个光子能量为ε=h,设1 s内激光发出光子数为n,则Pt=nε,联立得n=≈6.1×1018,故选C。
7.(2025·阳江市高二期末)如图所示,在直角三角形abc中,∠a=60°,d为ac的中点;三根通电长直导线垂直于纸面分别过a、b、c三点,三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I,方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度的大小公式为B=k,其中I表示电流,r表示该点到导线的距离,k为常量,已知c点处导线在d点产生的磁感应强度的大小为B0,则d点的磁感应强度大小为
A.B0 B.B0
C.B0 D.B0
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答案
设直角三角形abc的ab边长为r,则ad=bd=cd=r,根据通电长直导线的磁感应强度公式B=k,a、b两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的大小分别为B0、B0,a、c两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向相反,合磁感应强度的大小为B0,且合磁感应强度的方向与b点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向成120°角,可得d点的磁感应强度的大小为B0,故选A。
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二、多项选择题
8.在能量量子化研究的历程中,以下说法正确的是
A.物质辐射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的
B.黑体既不反射电磁波,也不向外辐射电磁波
C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普
朗克常量
D.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度无关
√
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答案
普朗克在研究物体热辐射的规律时发现,电磁波的辐射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,每一份能量叫作一个能量子,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,故A、C正确;
黑体不反射电磁波,但会向外辐射电磁波,即黑体辐射,故B错误;
一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,故D错误。
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9.(2024·深圳市高二期末)如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流计,下列情况中线圈B可以产生感应电流的是
A.开关S接通或断开瞬间
B.开关S接通一段时间之后
C.开关S接通后,改变滑动变阻器滑片的位置时
D.开关S断开后,改变滑动变阻器滑片的位置时
√
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答案
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√
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答案
开关S接通或断开瞬间,A线圈中电流发生变化,铁芯中电流产生的磁通量变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中有感应电流产生,A正确;
开关S接通一段时间之后,A线圈中电流不变,铁芯中电流产生的磁通量不变,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中无感应电流产生,B错误;
开关S接通后,改变滑动变阻器滑片的位置时,A线圈中电流发生变化,铁芯中电流产生的磁通量变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中有感应电流产生,C正确;
开关S断开后,改变滑动变阻器滑片的位置时,A线圈中电流一直为0,铁芯中磁通量一直为0,穿过线圈B的磁通量为0不变,线圈B中无感应电流产生,D错误。
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10.如图所示,两根相互绝缘的长直导线分别沿x轴和y轴放置,当x轴上的导线中通以沿x轴正方向的电流I0时,其在A(a,b)点产生的磁感应强度的大小为B0。当y轴上的导线也通电流后,A(a,b)点的磁感应强度的大小变为2B0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度大小为B=k,其中k为常量,I为导线中电流的大小,r为场中某点到导线的垂直距离,则沿y轴放置的导线中所通电流的大小可能是
A.I0 B.I0
C.I0 D.I0
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答案
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答案
x轴上的导线中的电流在A点产生的磁感应强度的大小为B0=k,若两导线在A点产生的磁场方向相同,则有By1=2B0-B0=k,联立解得Iy1=I0,若两导线在A点产生的磁场方向相反,则有By2=2B0+B0=k,联立解得Iy2=I0,故A、D正确,B、C错误。
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三、非选择题
11.(2025·北京市高二期末)某实验小组的同学在研究电磁感应现象时,分别设计了如图甲、乙、丙所示的电路图,但图丙的电路不完整。
(1)图甲中,导体棒ab向左移动切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生了偏转,若将蹄形磁体上下两极颠倒,导体棒ab向左移动切割磁感线,灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
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偏转
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根据感应电流的产生条件可知,将蹄形磁体上下两极颠倒,导体棒ab向左移动切割磁感线时,回路中仍有感应电流产生,则灵敏电流计的指针偏转。
(2)图乙中,下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是 。
A.条形磁体向下插入线圈
B.条形磁体置于线圈中不动
C.条形磁体不动,线圈在条形磁体的正下方上下移动
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AC
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线圈不动,将条形磁体向下插入线圈,穿过线圈的磁通量增大,电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故A正确;
条形磁体置于线圈里不动,穿过线圈的磁通量不变,电路中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故B错误;
条形磁体不动,将线圈上下移动,穿过线圈的磁通量不断变化,电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C正确。
(3)图丙电路中的部分导线已连接,请将电路图补充完整;正确连接电路后,要使灵敏电流计的指针发生偏转,下列可行的操作是 。
A.断开开关,线圈A插入线圈B
B.闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左快速滑动
C.闭合开关,线圈A和线圈B以相同速度一起向
上快速运动
D.闭合开关稳定时,再断开开关瞬间
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答案 见解析图
BD
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实物图连接如图:
本实验中线圈A与电源相连,通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象,故线圈B应与灵敏电流计相连,电路如图所示;断开开关,线圈A中没有电流,则线圈A周围没有磁场产生,则穿过线圈B的磁通量始终为零,则线圈B中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故A错误;
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闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左快速滑动,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,回路中的电流减小,线圈A周围的磁场减弱,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故B正确;
闭合开关,线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不偏转,故C错误;
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闭合开关稳定时,再断开开关瞬间,穿过线圈B的磁通量减为零,则线圈B中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故D正确。
12.(2024·漳州市高二期末)如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术,通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层,诱导组织中产生感应电流,导致局限区域皮层神经元的去极化和激活,则由图示中的磁场方向可判断线圈中
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此时的电流方向(俯视)为 (填“逆时针”或“顺时针”);要使诱导组织中产生感应电流,通电线圈中的电流必须 (填“变化”或“不变”)。
逆时针
变化
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由题图所示中的磁场方向可知,感应电流产生的磁场方向向上,根据右手螺旋定则,线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针;要使诱导组织中产生感应电流,通电线圈内的磁通量必须变化,所以通电线圈中的电流必须变化。
13.(2025·宁德市高二期末)如图所示,虚线左侧有磁感应强度大小为0.2 T的匀强磁场,矩形线圈ABCD与磁场方向垂直,面积为0.4 m2,BC边恰好与磁场边界重合,则穿过线圈的磁通量为 Wb。若将线圈向右平移出,则穿过线圈的磁通量减少了
Wb。
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0.08
0.02
穿过线圈的磁通量Φ=BS=0.2×0.4 Wb=0.08 Wb
若将线圈向右平移出,则穿过线圈的磁通量减少了ΔΦ=Φ=0.02 Wb。
14.我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,由于卫星姿势的改变,卫星中一边长为50 cm的正方形导线框以ad为轴由水平方向转至竖直方向,此处磁场磁感应强度大小B=4×10-5 T,方向如图所示。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)该过程中磁通量的变化量大小是多少?
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答案 1.4×10-5 Wb
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导线框在水平位置时穿过线框的磁通量为Φ1=BSsin 37°=4×10-5×
0.5×0.5×0.6 Wb=6.0×10-6 Wb
当导线框转至竖直位置时,磁感线从线框另一面穿过,穿过线框的磁通量为Φ2=-4×10-5×0.5×0.5×0.8 Wb=-8.0×10-6 Wb
该过程中磁通量的变化量大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=1.4×10-5 Wb
(2)该过程导线框中有无感应电流?写出判断理由。
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答案
答案 有感应电流 理由见解析
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有感应电流,因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化。
15.(2024·河池市高二阶段练习)如图所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T。矩形线框面积S=0.5 m2,匝数n=20,线框平面与匀强磁场方向垂直,直线OO'处于线框所在平面内,求:
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答案
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答案 0.2 Wb
线框从图示位置绕OO'转过60°角,穿过线框平面的磁通量为
Φ=BS·cos 60°=BS=0.2 Wb
(1)若线框从图示位置绕OO'转过60°角,穿过线框的磁通量大小;
(2)若线框从图示位置绕OO'转过90°角,穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小;
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答案 0 0.4 Wb
线框从图示位置绕OO'转过90°角,线框与磁场平行,穿过线框的磁通量为Φ1=0
则此过程的磁通量的变化量为
ΔΦ1=0-BS=-BS=-0.4 Wb
磁通量的变化量大小为0.4 Wb。
(3)若线框从图示位置绕OO'转过120°角,穿过线框的磁通量的变化量大小。
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答案 0.6 Wb
线框从图示位置绕OO'转过120°角,穿过线框的磁通量为Φ2=BScos 120°=-0.5BS
则此过程穿过线框的磁通量的变化量为
ΔΦ2=-0.5BS-BS=-1.5BS=-0.6 Wb
所以磁通量的变化量大小为0.6 Wb。
本课结束
第
十
三
章