3.1电磁感应现象
试卷(含答案)
一、选择题
1.第一个发现电磁感应现象的科学家是 ( )
A.奥斯特
B.牛顿
C.法拉第
D.安培
2.下列关于磁通量的说法中正确的是 ( )
A.磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量
B.某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数
C.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量越大
D.磁通量的单位是特斯拉
3.如图所示,将三个线圈放在匀强磁场中,面积S1A.Φ1=Φ2
B.Φ2=Φ3
C.Φ1>Φ2
D.Φ3>Φ2
4.如图所示,三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,能产生感应电流的是 ( )
A.向上平移
B.向右平移
C.向左平移
D.以ab为轴转动
5.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”。在如图所示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0。下列判断正确的是 ( )
A.Φ1最大
B.Φ2最大
C.Φ3最大
D.Φ1、Φ2、Φ3相等
6.下列图中能产生感应电流的是 ( )
二、填空题
7.1820年丹麦的物理学家_____________发现了电流能够产生磁场;之后,英国的科学家 经过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台电磁感应发电机。
8.电路中产生感应电流的条件是有__________和__________发生变化。
三、简答与计算题
9.如图所示,矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中,右半边在磁场外,在线圈以ab边为轴向纸外转过60°的过程中,线圈中是否会产生感应电流 为什么
10.面积为2.5×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10-2T的匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是多大
11.如图所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当线框自左向右匀速通过直导线的过程中,穿过线框的磁通量是如何变化的
答案解析
1.【解析】选C。奥斯特在1820年发现电流的磁效应,1822年法拉第设想“由磁产生电”,1831年法拉第发现了电磁感应现象。故C正确。
2.【解析】选B。磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,即Φ=BS,亦表示穿过磁场中某面积S的磁感线的总条数,Φ只有大小,没有方向,是标量,由此可知选项A错误,B正确;磁通量Φ的大小由B、S共同决定,所以面积大,Φ不一定大,由此可知选项C错误;磁通量的单位是韦伯,故选项D错误。
3.【解析】选D。在匀强磁场中,线圈面积越大,穿过线圈的磁感线条数越多,磁通量就越大,所以Φ3>Φ2>Φ1,D对。
4.【解析】选D。本题考查感应电流产生的条件。只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中才会有感应电流产生。选项A、B、C中,线圈的移动均不会引起磁通量的变化,只有D选项中线圈转动时磁通量发生了改变,故正确选项为D。
5.【解析】选A。由题可知穿过线圈的磁感线条数越多,磁通量越大,A对。
6.【解析】选B。产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生变化,选项A中磁通量没有变化,选项C、D中穿过线框的磁通量都为零,没有变化,只有选项B中穿过线框的磁通量减少,符合条件的只有选项B。
7.【解析】奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第经过10年的努力发现了电磁感应现象。
答案:奥斯特 法拉第
8.【解析】产生感应电流的条件为:一是闭合回路;二是磁通量发生变化。
答案:闭合回路 磁通量
9.【解析】在线圈以ab边为轴向纸外转过60°的过程中,线圈在垂直磁场方向上的面积投影一直保持不变,即线框面积的一半,所以此过程中穿过线圈的磁通量不发生变化,所以无感应电流产生。
答案:不会,穿过线圈的磁通量不变
10.【解析】Φ=BS=4.0×10-2×2.5×10-2Wb=1.0×10-3Wb
答案:1.0×10-3Wb
11.【解析】磁场的分布情况如图所示:开始运动到A位置,向外的磁通量增加,当dc边进入直导线右侧,直到线框在正中间位置B时,向外的磁通量减少到0,接着运动到C,向里的磁通量增加,当ab边离开直导线后,向里的磁通量减少。开始位置→A磁通量增加;A→B磁通量减少(B位置时Φ=0);B→C磁通量增加;C以后磁通量减少。
答案:增加→减少→增加→减少
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