2018-2019学年高中物理鲁科版选修3-2 1.1磁生电的探索(同步练习 共3份 含解析)

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名称 2018-2019学年高中物理鲁科版选修3-2 1.1磁生电的探索(同步练习 共3份 含解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2019-03-05 10:09:22

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学业分层测评(一)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.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
2.我国已经制订了登月计划,将在2030年前实现载人登月,假如宇航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,则下列推断正确的是(  )
A.直接将电流表放于月球表面,通过观察电流表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,如果电流表无示数,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,如果电流表有示数,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,如果电流表无示数,则可判断月球表面无磁场
【解析】 当线圈平面与磁场方向平行时,不论沿哪个方向移动线圈,穿过线圈的磁通量都不会变化,所以也不会产生感应电流,因此不能判断有无磁场存在;若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生,则一定存在磁场.故C正确.
【答案】 C
3. 用导线将灵敏电流表与金属棒连接成一个磁生电的实验电路,如图1-1-8所示,则下列哪种操作能使指针偏转(  )
图1-1-8
A.使导体ab向左(或向右)移动
B.使导体ab向上(或向下)移动
C.使导体ab沿a→b的方向移动
D.使导体ab沿b→a的方向移动
【解析】 要使闭合回路中产生感应电流,导体棒需切割磁感线,选项B、C、D中导体棒在磁场中运动,但没有切割磁感线,均错误.
【答案】 A
4.如图1-1-9所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是(  )
图1-1-9
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的,但滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的,但滑动触头向右滑
D.开关S始终闭合,不滑动触头
【解析】 如果导线cd中无电流产生,则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化,也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化.显然,开关S闭合或断开的瞬间、开关S是闭合的但滑动触头向左滑的过程、开关S是闭合的但滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化,都能在导线cd中产生感应电流.
【答案】 D
5.如图所示,各导体框在匀强磁场中运动方向图中已标出,能产生感应电流的是(  )
【解析】 A图中,回路不闭合,回路中无感应电流.B、C 中虽有切割且回路闭合,但磁通量不发生变化,回路中无感应电流.
【答案】 D
6.一条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁的中心恰与导线环的圆心重合,如图1-1-10所示,为了在导线环中产生感应电流,磁铁应(  )
图1-1-10
A.绕垂直于纸面且过O点的轴转动
B.向右平动
C.向左平动
D.N极向外转动,S极向里转动
【解析】 本题考查感应电流的产生条件,解决本题的关键是清楚条形磁铁的磁感线分布情况.图中位置穿过导线环平面的磁通量为零,要使导线环中有感应电流,只要让导线环中有磁感线穿过,就会有磁通量的变化,A、B、C的运动,导线环内磁通量始终为零,只有D正确.
【答案】 D
7.(多选)如图1-1-11所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流I,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列过程中线框中产生感应电流的是(  )
图1-1-11
A.导线中电流变大
B.线框向右平动
C.线框向下平动
D.线框以ab边为轴转动
【解析】 A中,导线中电流变大,线框内磁场变强,磁通量变大,有感应电流;B中,线框向右平动,远离导线,磁通量变小,有感应电流;C中,线框向下平动,磁通量不变,无感应电流;D中,磁通量发生周期性变化,有感应电流.
【答案】 ABD
8. 如图1-1-12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1-1-12
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
[能力提升]
9.(多选)如图1-1-13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1-1-13
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
10.(多选)某一实验装置如图1-1-14所示,在铁芯P上绕着两个线圈A和B,如果线圈A中的电流I和时间t的关系有下列A、B、C、D四种情况,则在t1~t2这段时间内,线圈B中有感应电流的是(  )

图1-1-14
【解析】 线圈A中通有电流时,螺线管会产生磁场,当电流发生变化时会引起磁场的变化,从而使线圈B中的磁通量发生变化,线圈B中将产生感应电流,所以选项B、C、D正确.
【答案】 BCD
11.(多选) 如图1-1-15所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法能使圆盘中产生感应电流的是(  )
图1-1-15
A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C.圆盘在磁场中向右匀速平移
D.磁感应强度均匀增加
【解析】 只有当圆盘中的磁通量发生变化时,圆盘中才会产生感应电流.当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时,圆盘中的磁通量不发生变化,不能产生感应电流,故选项A、C错误;当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或磁感应强度均匀增加时,圆盘中的磁通量发生变化,圆盘中将产生感应电流,故选项B、D正确.
【答案】 BD
12.为了探究“感应电流产生的条件”,甲同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按图1-1-16所示连接.经乙同学检查后发现甲同学的接线有错误,改正的方法是________(用导线两端的字母符号表示).
图1-1-16
乙同学认为在实验开始前必须先判断电流计指针的偏转方向与流入电流计的电流方向的关系.甲同学认为没有必要进行此项实验操作.________同学的观点是正确的,理由是_________________________.
【答案】 拆除gh导线 甲 该实验只需判断有没有产生感应电流,不必判断感应电流的方向

磁生电的探索
夯基达标
1.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如下图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
2.大圆导线环A中通有电流,方向如下图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外,则B圆内的磁通量( )
A.为零 B.向里 C.向外 D.条件不足,无法判别
3.如下图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁.线圈与磁铁在同一平面内,两者有共同的中心轴线OO′,关于线圈中产生感应电流的下列说法中,正确的是( )
A.当磁铁向纸面外平移时,线圈中不产生感应电流
B.当磁铁向上平移时,线圈中不产生感应电流
C.当磁铁向下平移时,线圈中产生感应电流
D.当磁铁N极向纸外,S极向纸里绕 OO′轴转动时,线圈中产生感应电流
4.唱卡拉OK用的话筒,有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面黏接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是( )
A.该话筒是根据电流的磁效应工作的
B.该话筒是根据电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势
5.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,在对以下几个物理学家所作的科学贡献的叙述中,不正确的是( )
A.库仑发现了电流的磁效应
B.焦耳发现了焦耳定律
C.法拉第通过实验发现了磁场产生电流的条件和规律
D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
6.如下图所示,竖直通电直导线与闭合导线环的平面垂直,且过圆环中心,则下列说法正确的是( )
A.电流增强或减弱时,环中无感应电流
B.环竖直向上或向下运动时,环中有感应电流
C.环以导线为轴,在垂直于电流的平面内转动时,环中有感应电流
D.环以自身任意一条直径为轴转动时,环中无感应电流
能力提升
7.如下图所示,是用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合,下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合电路中会有感应电流产生的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,图④中直导线与圆形线圈平面垂直,并与中心轴重合)…( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
8.如下图所示,在同一铁芯上有A和C两个线圈,其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连,C线圈两端与灵敏电流计相连,在以下采取的做法中,能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动
C.开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动
D.开关S断开的瞬间
9.如下图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度大于线框的高度h,那么下列说法中正确的是( )
①线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生 ②线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生 ③线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转变成电能 ④整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能
A.①③④ B.①③ C.②③④ D.①④
10.带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面内,如下图所示,则( )
A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流产生
B.圆环不管怎样转动,小线圈内都没有感应电流产生
C.圆环在做变速转动时,小线圈内一定有感应电流产生
D.圆环做匀速转动时,小线圈内没有感应电流产生
11.将很细的铜丝绕制成的弹簧的一端固定在支架上,下端刚好和槽中的水银面接触,如下图所示.问开关闭合后,会发生什么现象?为什么?这是否是电磁感应现象?
拓展探究
12.电磁感应现象在实际生活中有着广泛的应用.试分析和探究以下两个应用.
(1)如下图所示,电吉他的弦是磁性物质,可被永磁体磁化.当弦振动时,线圈中产生感应电流,感应电流输送到放大器、喇叭,把声音播放出来.请解释电吉他是如何产生感应电流的?弦能否改用尼龙材料?
(2)在有磁铁矿的地方,地磁场会产生异常.地质工作者利用这一现象探矿、找矿.现在给你一个灵敏电流计,一个多匝大线圈,你能进行简单的模拟探究吗?说明你的探究方法和原理.
参考答案
1解析:设线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1-(-Φ2).根据分析知ΔΦ1<ΔΦ2.C项正确.
答案:C
2解析:由安培定则可知在A环内的一半磁通量向里,在A环外的一半磁通量向外,但A环内的磁感线密集一些.因此,B环内的磁通量是进去的.
答案:B
3解析:当磁铁向纸面外平移、上下平移时,穿过线圈的磁通量始终为零,线圈不会产生感应电流.当磁铁绕OO′轴转动时,线圈的磁通量变化,产生感应电流.
答案:ABD
4解析:抓住电磁感应的实质是“磁生电”及电流磁效应的实质是“电生磁”.
当声波使膜片前后振动时,膜片后的金属线圈就跟着振动,从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线,穿过线圈的磁通量发生改变,产生感应电流,从而将声音信号转变为电信号,这是电磁感应的工作原理,则B项正确.A、C、D三项均错误,故正确答案为B项.
答案:B
5答案:B
6解析:无论导线中电流变化,环竖直上下运动还是环以导线为轴转动,或以自身的任意一条直径为轴转动,穿过闭合导线环的磁通量都保持为零,没有变化,都不会产生感应电流.
答案:AD
7答案:B
8解析:当开关闭合瞬间或断开瞬间,线圈A中的电流发生变化,产生的磁场发生变化,从而使穿过C线圈中的磁通量发生变化,故在线圈C中有感应电流产生,电流表指针发生偏转,同理在开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动时也会引起A线圈中电流发生变化,从而在C线圈中产生感应电流,故A、B、D三项正确.
答案:ABD
9答案:B
10解析:圆环转动产生逆时针方向的环形电流,小线圈就处在此电流磁场中,圆环匀速转动时,环形电流恒定不变,它的磁场也不变,故小线圈的磁通量不发生变化,小线圈内无感应电流;同理,圆环变速转动时,小线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,故选C、D两项.
答案:CD
11答案:弹簧会上下振动,开关闭合后,由电源、导线、水银形成一闭合电路,产生电流,电流流过弹簧时产生磁场,对弹簧的每一匝来说相当于一个小磁体,在磁场作用下弹簧收缩,弹簧的下端离开水银面,电路断开,弹簧回复原长又与水银面接触,形成闭合电路,弹簧又再次收缩,电路再次断开……周而复始,于是弹簧就会上下振动起来,这是电流的磁效应引起的,而不是电磁感应现象.
12解答:(1)当被磁化的弦振动时,会造成穿过线圈的磁通量发生变化,所以有感应电流产生.弦不能改用尼龙材料,因为尼龙材料不会被磁化,当弦振动时,不会造成穿过线圈的磁通量发生变化,没有感应电流产生.
(2)把大线圈与灵敏电流计组合成闭合电路,使大线圈沿平行于地面或垂直于地面的方向迅速移动,若灵敏电流计产生偏转,则表明周围有磁铁矿.

一、选择题
1.关于感应电流,下列说法中正确的是(  )
A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生
C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流
D.只要电路的一部分做切割磁感线的运动,电路中就一定有感应电流
解析:选C.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,A、B错误,C正确.电路一部分导体切割磁感线时,电路中的磁通量不一定变化,D错误.
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则(  )
A.ΔΦ1>ΔΦ2         B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
解析:选C.设线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2;若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1+Φ2.根据分析知:ΔΦ1<ΔΦ2,选项C正确.
3.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:选D.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.
4.如图所示,一有限范围的匀强磁场的宽度为d,将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域,若d>l,则在线框通过磁场区域的过程中,能产生感应电流的时间段为(  )
A.          B.
C. D.
解析:选B.线框完全进入磁场后,磁通量不变化,线框中无感应电流,当线框进入、离开磁场时,磁通量变化,都会产生感应电流,故正确选项为B.
5.(多选)A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计(如图所示),下列操作及相应的结果可能实现的是(  )
A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转
B.S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转
C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转
D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转
解析:选AD.由于感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化,故A、D正确.
6.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下,cd中无电流的是(  )
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的,但滑片向左移动
C.开关S是闭合的,但滑片向右移动
D.开关S始终闭合,滑片不动
解析:选D.如果导线cd中无电流产生,则说明穿过上面的闭合回路的磁通量没有发生变化,也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化.显然,在开关S闭合或断开的瞬间,开关S闭合、滑片向左移动的过程,开关S闭合、滑片向右移动的过程,通过导线ab段的电流都发生变化,都能使cd导线中产生感应电流.
7.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是(  )
A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
解析:选C.四种情况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为零,按A、B、D三种情况线框运动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流.C中线框转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,C项正确.
8.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,下列做法不能使线圈中产生感应电流的是(  )
A.以ab为轴转动
B.以bd为轴转动(转动的角度小于60°)
C.在纸平面内向左平移
D.以ac为轴转动(转动的角度小于60°)
解析:选B.以ab为轴转动,或以ac为轴转动且转动角度小于60°,或在纸面内向左平移时,线圈位于磁场中的有效面积变化,穿过闭合线圈的磁通量变化,因此线圈中产生感应电流,而以bd为轴转动且转动角度小于60°时,线圈位于磁场中的有效面积不变,穿过线圈的磁通量不变化,线圈中无感应电流产生,故选 B.
☆9.(多选)某一实验装置如图甲所示,在铁芯P上绕着两个线圈A和B,如果线圈A中的电流i和时间t的关系有图乙所示的四种情况,则在t1~t2这段时间内,哪种情况可以在线圈B中观察到感应电流(  )
解析:选BCD.A中t1~t2时间内,线圈A中电流恒定,产生的磁通量恒定,所以线圈B中磁通量不变,不产生感应电流.而B、C、D中,线圈A中电流变化,所产生的磁场变化,所以线圈B中的磁通量变化,产生感应电流.
10.(多选)如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2,则(  )
A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流
B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流
C.当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流
D.当v2=0时,v1的方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流
解析:选BCD.当v1=v2,且方向相同时,二者无相对运动,AB不切割磁感线,回路中无感应电流,A错;当v1=v2,且方向相反时,则AB切割磁感线,穿过回路的磁通量变大或变小,都有感应电流产生,B对;当v1≠v2时,无论方向相同或相反,二者都有相对运动,穿过回路的磁通量都会发生变化,有感应电流产生,C对;当v2=0,v1的方向与磁感线的夹角θ<90°时,v1有垂直磁感线方向的分量,即AB仍在切割磁感线,穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,D对.
二、非选择题
11.逆向思维是一种重要的思想方法,在这种思想方法的引领下,许多重要的科学定律被发现.“电生磁,磁生电”这种逆向互生的关系,体现了物理学中的一种对称美.请思考:
(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗?
(2)1831年,物理学家法拉第用如图所示的实验,成功发现了磁生电现象,当开关始终处于闭合状态时,a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生,当开关闭合或断开瞬间,a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生.
(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材.
请你协助该小组完成如下工作,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________.
解析:(1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质.
(2)因穿过a线圈的磁通量不变,所以无感应电流产生.开关闭合瞬间穿过a线圈的磁通量突然增大,所以有感应电流产生.开关断开瞬间,穿过a线圈的磁通量突然减小,所以有感应电流产生.
(3)实物连接如图所示.
①合上(或断开)开关瞬间;②合上开关后,将原线圈A插入副线圈B或从副线圈B中抽出;③合上开关,将原线圈A插入副线圈B后,移动滑动变阻器的滑片.
答案:(1)见解析 (2)无 有 (3)见解析
12.如图所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
解析:线圈横截面为正方形时的面积:
S1=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2 m2.
Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 W B.
截面形状为圆形时,其半径r==.
截面积大小S2=π2=m2.
穿过线圈的磁通量:
Φ2=BS2= Wb=2.55×10-2 W B.
所以,磁通量的变化:
ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 W B.
答案:5.5×10-3 Wb