第四章 同步练习 第1节、第2节作业+Word版含解析

第四章 电磁感应
1　划时代的发现
2　探究感应电流的产生条件
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?[2018·武汉华师一附中高二期末] 下列关于感应电流的产生条件的说法中正确的是 (　　)
A.只要穿过闭合线圈的磁通量不为零,线圈中就一定有感应电流产生
B.只要闭合的线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中就一定有感应电流
C.若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动,则闭合电路中就一定没有感应电流
D.如果发现闭合电路中有感应电流,那么穿过这个闭合电路的磁通量一定在发生变化
?关于磁通量,下列说法正确的是 (　　)
A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量
B.在同一匀强磁场中,a线圈面积比b线圈面积大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
C.把某线圈放在磁场中的m、n两处,若放在m处的磁通量大,则m处的磁感应强度不一定比n处的大
D.把某线圈放在磁场中的m、n两处,若放在m处的磁通量大,则m处的磁感应强度一定比n处的大
?[2017·新疆实验中学高二期中]下列情况能产生感应电流的是 (　　)
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图4-2-1
A.如图甲所示,导体AB沿着磁感线方向运动时
B.如图乙所示,条形磁铁插入线圈中不动时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,滑动变阻器滑片的位置不变时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器滑片的位置时
?在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是 (　　)
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的指针
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的指针
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,把条形磁铁插入线圈后,再到相邻房间去观察电流表的指针
D.绕在同一铁环上的两个线圈分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的指针
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?[2017·重庆外国语学校高二月考] 如图4-2-2所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则 (　　)
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图4-2-2
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.不能判断
?(多选)如图4-2-3所示是法拉第最初研究电磁感应现象的装置,下列说法正确的是 (　　)
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图4-2-3
A.当右边磁铁S极离开B端时,线圈中产生感应电流
B.当右边磁铁S极在B端附近运动时,线圈中产生感应电流
C.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中有感应电流
D.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中无感应电流
?[2017·福建漳州高二期末]某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图4-2-4所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流计的指针都没有偏转,其原因是 (　　)
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图4-2-4
A.开关位置错误
B.电流计的5、6接线柱接反
C.线圈B的接头3、4接反
D.蓄电池的正、负极接反
?(多选)如图4-2-5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,a、b、c、d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,四个线圈中感应电流的情况是 (　　)
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图4-2-5
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
?如图4-2-6所示,a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈a中有电流I通过时,穿过它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc,下列关系中正确的是 (　　)
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图4-2-6
A.Φa<Φb<Φc
B.Φa>Φb>Φc
C.Φa<Φc<Φb
D.Φa>Φc>Φb
/[2017·重庆万州二中高二月考] 如图4-2-7所示,绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路.在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是 (　　)
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图4-2-7
A.线圈中通有恒定的电流
B.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速滑动
C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速滑动
D.将开关突然断开的瞬间
/[2017·山东德州一中高二测试] 如图4-2-8所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
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图4-2-8
(1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
a.开关闭合,将小螺线管迅速从大螺线管中拔出时,灵敏电流计指针将???????????????????　.?
b.开关闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计的指针将??????????????????　.?
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/(多选)[2017·郑州一中高二期中] 如图4-2-9所示,在纸面内放有一磁铁和一圆形导线圈,下列情况中线圈中不能产生感应电流的是 (　　)
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图4-2-9
A.将磁铁在纸面内向上平移
B.将磁铁在纸面内向右平移
C.将磁铁绕垂直于纸面的轴转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
/如图4-2-10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.要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是 (　　)
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图4-2-10
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°)
/在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图4-2-11所示.当滑动变阻器的滑片滑动时,能产生感应电流的圆环是 (　　)
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图4-2-11
A.a、b B.b、c
C.a、c D.a、b、c
1.D　[解析] 感应电流的产生条件有两个:一是电路要闭合;二是穿过电路的磁通量发生变化,即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化.闭合电路中有磁通量,但如果磁通量没有变化,闭合电路中就没有感应电流,故A错误;闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量不一定发生变化,所以闭合电路中不一定有感应电流,故B错误;闭合电路中的部分导体不切割磁感线,但如果穿过闭合电路的磁通量发生变化,也可以产生感应电流,故C错误;如果发现闭合电路中有感应电流,那么穿过这个闭合电路的磁通量一定在发生变化,故D正确.
2.C
3.D　[解析] 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,前提条件是电路要闭合,且闭合电路的磁通量发生变化,或者闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,D正确.
4.D　[解析] 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.本题中的A、B两选项中穿过闭合电路的磁通量均不发生变化,不满足产生感应电流的条件.选项C虽然在插入条形磁铁瞬间穿过电路的磁通量发生变化,但是当人到相邻房间时,磁场已达到稳定状态,电路中的磁通量不再发生变化,故观察不到感应电流.选项D中在给线圈通电或断电瞬间,会引起穿过闭合电路的磁通量变化,产生感应电流,选项D正确.
5.C　[解析] 第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁感线穿过金属框的方向没有改变,磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值;第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,磁感线穿过金属框的方向发生改变,磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量绝对值之和,所以ΔΦ1<ΔΦ2,选项C正确.
6.ABD　[解析] 当右边磁铁S极离开B端或在B端附近运动时,线圈所处位置的磁场变化,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,A、B正确;当磁铁保持图中状态不变时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流,C错误,D正确.
7.A　[解析] 图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断,而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化,从而产生感应电流的情况,但图中开关的接法达不到目的,A正确;根据感应电流的产生条件,电流计、蓄电池及线圈B的两接线端调换与否对感应电流是否产生无影响,B、C、D错误.
8.CD　[解析] 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a中的磁场方向垂直于纸面向里,线圈c中的磁场方向垂直于纸面向外,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,而线圈b、d中无感应电流,选项C、D正确,选项A、B错误.
9.B　[解析] 当a中有电流通过时,穿过a、b、c三个闭合线圈向里的磁感线条数一样多,穿过c向外的磁感线条数最多,其次是b,a中无向外的磁感线.因此,根据合磁通量的计算,应该是Φa>Φb>Φc,B正确.
10.A　[解析] 线圈中通有恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,故A正确;通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速或加速滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,产生感应电流,不符合题意,故B、C错误;将开关突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,不符合题意,故D错误.
11.(1)如图所示
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(2)a.向左偏转一下　b.向左偏转一下
[解析] (1)注意该实验中有两个回路,一是电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成的回路,二是电流计与大螺线管串联成的回路,如图所示.
(2)闭合开关时,穿过大螺线管的磁通量增大,灵敏电流计的指针向右偏;
a.将小螺线管迅速从大螺线管中拔出时,磁场方向不变,穿过大螺线管的磁通量减小,灵敏电流计的指针将向左偏转一下.
b.由电路图可知,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,小螺线管中的电流变小,磁场方向不变,但穿过大螺线管的磁通量变小,灵敏电流计的指针将向左偏转一下.
12.ABC　[解析] 磁铁处于题图所示的位置时,没有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量为零.将磁铁在纸面内向上平移时,穿过线圈的磁通量仍为零,所以线圈中没有感应电流产生,故A正确;将磁铁在纸面内向右平移时,穿过线圈的磁通量仍为零,所以线圈中没有感应电流产生,故B正确;将磁铁绕垂直于纸面的轴转动时,穿过线圈的磁通量仍为零,所以线圈中没有感应电流产生,故C正确;将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内,将有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量增大,将产生感应电流,故D错误.
13.D　[解析] 将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc边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,选项A可行.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流,选项B可行.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流,选项C可行.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(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积),选项D不可行.
14.A　[解析] 当滑动变阻器的滑片滑动时,电路中电流发生变化,从而引起闭合铁芯中的磁场变化,穿过a、b两圆环的磁通量随之变化,有感应电流产生,而c环中有两股铁芯同时穿过,从相反的两个方向穿过c环的磁通量始终相等,合磁通量为零,所以c中不能产生感应电流,选项A正确.