1.1 磁生电的探索 同步练习（含答案解析） (1)

1.1
磁生电的探索
同步练习
1．关于电磁感应，下列说法正确的是(　　)
A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
【解析】　判断闭合电路中有无电流产生，关键是看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，回路中一定会产生感应电流，故D正确．A、B选项所述导体不一定处于闭合电路中，故不一定产生感应电流，A、B错．C中穿过闭合电路的磁通量也不一定变化，电路中也未必有感应电流产生．
【答案】　D
2．下列现象中，属于电磁感应现象的是(　　)
A．接入电路后的电流表指针发生了偏转
B．变化的磁场使闭合电路产生感应电流
C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．接通电源后的电铃不断发出响声
【解析】　A中表针偏转是靠磁场对电流的作用，A错；B中变化的磁场引起闭合回路磁通量的变化，产生感应电流，属于电磁感应现象，B对；C中软铁棒被磁化是磁现象，C错；通电的电铃不断发出铃声是利用了电流的磁效应，D错．
【答案】　B
3．如图1－1－13所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将(　　)
图1－1－13
A．逐渐增大　　　　　
B．逐渐减少
C．始终为零
D．不为零，但保持不变
【解析】　利用右手螺旋定则判断电流产生的磁场，作出俯视图，考虑到磁场具有对称性，可以知道，进入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.
【答案】　C
4．如图1－1－14所示在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中有一个矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2与O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流(　　)
图1－1－14
(1)向左或向右平动　(2)向上或向下平动
(3)绕O1O2轴转动
(4)绕O3O4轴转动
A．(1)(2)　　　
B．(3)(4)　　　
C．(1)　　　
D．(4)
【解析】　当线圈向左、向右、向上、向下平动时，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．当线圈绕O1O2轴转动，绕O3O4轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，故能产生感应电流，B正确．
【答案】　B
5．如图1－1－15所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外．下述过程中能使线圈产生感应电流的是(　　)
图1－1－15
A．以bc为轴转动45°
B．以ad为轴转动45°
C．将线圈向下平移
D．将线圈向上平移
【解析】　线圈有没有产生感应电流关键看磁通量是否变化或磁感线条数是否改变，以bc为轴转动45°，磁通量不发生变化，无感应电流，所以A错．将线圈向上、向下平移时线圈的磁通量也不发生变化，也无感应电流，故C、D错．
【答案】　B
6.
(2013·青岛高二检测)两个圆环A、B如图1－1－16所示放置，且半径RA＞RB，一条形磁铁的轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是(　　)
图1－1－16
A．ΦA＞ΦB
B．ΦA＝ΦB
C．ΦA＜ΦB
D．无法确定
【解析】　因为有两个方向的磁感线穿过线圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线的净条数．从上向下看，磁感线有进有出，A、B环向外的磁感线条数一样多，但A环向里的磁感线条数较多，抵消得多，净剩条数少，所以ΦA＜ΦB，选C.
【答案】　C
7．在如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是(　　)
【解析】　A选项中因为线圈平面平行于磁感线，在以OO′为轴转动的过程中，线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的磁通量始终为零，所以无感应电流产生；B选项中，线圈平面也与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生；C选项中尽管线圈在转动，但B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，线圈中无感应电流；而D选项，图示状态Φ＝0，当转过90°时Φ＝BS，所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化，因此转动过程中线圈中产生感应电流．D正确．
【答案】　D
8．如图1－1－17所示，当导线MN沿导轨开始向右滑动的瞬间(导轨间有磁场，磁场方向垂直纸面向里)，正对电磁铁A的圆形金属环B中
图1－1－17
A．有感应电流
B．没有感应电流
C．可能有也可能没有感应电流
D．无法确定
【解析】　导线MN开始向右滑动的瞬间，闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路有感应电流产生，线圈A在圆形环B中产生的磁通量从零开始增加，B中一定有感应电流，故正确答案为A.
【答案】　A
9．如图1－1－18所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小的说法正确的是(　　)
图1－1－18
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环一定比c环大
【解析】　条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：①在外部，两端密，中间疏；②磁铁内、外磁感线条数相等．a、b、c三个环中磁铁内磁场方向都向上，而磁铁外部磁场不同，应选C.而a、c两环磁通量大小关系不确定，D不正确．
【答案】　C
10．(2013·镇江检测)如图1－1－19所示，金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则(　　)
图1－1－19
A．G1表的指针发生偏转
B．G2表的指针发生偏转
C．G1表的指针不发生偏转
D．G2表的指针不发生偏转
【解析】　虽然线圈abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G1和线框abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G1和G2，选A、B.
【答案】　AB
11．在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图1－1－20所示．它们是：
①电流计　②直流电源　③带铁芯的线圈A　④线圈B　⑤电键　⑥滑动变阻器
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．
(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出两种方法．
图1－1－20
【解析】　(1)
(2)将断开的电键闭合、将闭合的电键断开、闭合电键后，改变滑动变阻器滑片的位置、闭合电键后，将线圈A插入线圈B、闭合电键后，将线圈A从线圈B中拔出．(任选其二)
【答案】　见解析
12．如图1－1－21所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8
T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1
cm.现在纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处在O处，A线圈半径为1
cm，10匝；B线圈半径为2
cm,1匝；C线圈半径为0.5
cm,1匝．问：
图1－1－21
(1)在B减为0.4
T的过程中，A和B中磁通量分别改变了多少？
(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变了多少？
【解析】　(1)分析可知B与A线圈磁通量始终一样，故它们的改变量也一样．
ΔΦ＝ΔBπr2＝(0.4－0.8)×3.14×(1×10－2)2
Wb＝－1.256×10－4
Wb.
所以A和B中磁通量都减少了1.256×10－4
Wb.
(2)对C线圈，Φ1＝Bπr2，当磁场转过30°时，Φ2＝Bπr2cos
30°，故ΔΦ＝Φ2－Φ1＝Bπr2(cos
30°－1)≈－8.4×10－6
Wb.
所以C中磁通量减少了8.4×10－6
Wb.
【答案】　(1)减少1.256×10－4
Wb　减少1.256×10－4
Wb　(2)减少8.4×10－6
Wb