山东省寿光中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-2：1.1磁生电的探索 跟踪训练（含解析）

1.1磁生电的探索
跟踪训练（含解析)
1．如图所示，一根无限长通有电流的直导线旁边放一矩形线圈abcd，直导线和线框在同一平面内，若要使线圈中有感应电流，线圈要（　　）
A．静止不动
B．向下平动
C．以直导线为轴转动
D．向右平动
2．如图所示，闭合的矩形线圈abcd
放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流
(
)
A．线圈向左平移
B．线圈向上平移
C．线圈以ab为轴旋转
D．线圈不动
3．如图是生产中常用的一种延时继电器，铁芯上有两个线圈P和Q，线圈P与电源连接，线圈Q与电流表G连接，分别构成闭合回路。下列说法正确的是（　　）
A．闭合S瞬间，线圈P具有延时作用
B．断开S瞬间，线圈Q具有延时作用
C．闭合S瞬间，Q中感应电流的方向为a→G→b
D．断开S瞬间，Q中感应电流的方向为b→G→a
4．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（　　）
A．只要穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生
B．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
C．穿过闭合电路的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路的磁通量减少，则闭合电路中感应电流就减小
5．如图所示。在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中，有个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，在下列情况中，线框中能产生感应电流的是（　　）
A．线框沿纸面向右运动
B．线框垂直纸面向里运动
C．线框绕过d点垂直于纸面的轴顺时针转动
D．线框绕ab边转动
6．如图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是（　　）
A．拔出线圈A
B．在线圈A中插入铁芯
C．滑动变阻器的滑动触头向左匀速滑动
D．滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动
7．如图所示，一个矩形金属线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中．在下列各种运动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是
A．沿纸面向右移动线圈
B．沿纸面向下移动线圈
C．垂直纸面向外移动线圈
D．以ad为轴转动线圈
8．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈
A、线圈B、电流计及电键按如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。那么闭合开关后，下列说法中正确的是（　　）
A．将线圈
A
迅速插入线圈
B
的过程中，电流计指针会向左偏转
B．将线圈
A
缓慢插入线圈
B
后稳定的过程中，电流计指针一直向右偏
C．将线圈
A
插入线圈
B
且稳定后，变阻器滑片匀速向左滑动时，电流计指针向左偏转
D．将线圈
A
插入线圈
B
且稳定后，变阻器滑片加速向左滑动时，电流计指针向左偏转
9．如图所示，形金属导轨水平放置，其上放有一根金属导体棒，有一匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是（　　）
A．磁场的磁感应强度不变，金属导体棒沿导轨向右运动
B．磁场的磁感应强度不变，金属导体棒垂直导轨向上运动
C．导体棒不动，只增大磁场的磁感应强度
D．导体棒不动，保持磁场的磁感应强度大小不变，角减小
10．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。下列选项能使电阻的感应电流的方向由b到a的是（
）
A．S极向下，磁铁向下运动
B．S极向下，磁铁向上运动
C．N极向下，磁铁向下运动
D．N极向下，磁铁向上运动
11．如图所示，将一块条形磁铁棒以水平速度v0掷出并穿过悬挂的闭合线圈B，已知B离地面的高度为h，则其落地的水平距离一定小于________(用v0、h表示)；在此过程中一定有机械能转化为________．
12．如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，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，并列举出在实验中通过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法：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________．
13．如图所示，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电流的，弦能否改用尼龙材料．
14．运用电磁感应原理研制磁浮列车.
2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁浮高速列车的模型车,该车的车速已达到500
km/h,可载5人.如图所示就是磁浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环水平放在磁铁A的上方,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁的上方.试分析说明产生磁浮现象的原因,以及这种列车能达到这样高速的原因.
参考答案
1．D
【解析】
A．当线框静止不动时，穿过线框的磁通量没有变化，所以没有感应电流，故A错误；
B．当线框向下移动时，穿过线框的磁通量没有变化，所以没有感应电流，故B错误；
C．以直导线为轴转动，穿过线框的磁通量不变，则没有感应电流产生，故C错误；
D．线框向右平移时，穿过线框的磁通量减少，有感应电流产生，故D正确。
故选D。
2．C
【解析】
A．由于磁场是匀强磁场且范围足够大，因此线圈无论向那个方向平移，磁通量都不会发生变化，故A错误；
B．根据A项的论述可知，故B错误；
C．当线圈以ab为轴旋转时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故C正确；
D．线圈不动，其磁通量不变，故没有感应电流产生，故D错误。
故选C。
3．B
【解析】
AB．将S断开闭合，导致穿过线圈Q的磁通量变化，根据楞次定律可知，线圈Q产生有延时的作用，故A错误，B正确；
C．闭合S瞬间，线圈P产生磁场，Q的磁通量变大，根据楞次定律，穿过Q中感应电流的方向为b→G→a，故C错误；
D．断开S瞬间，线圈P产生磁场，Q的磁通量变小，根据楞次定律，穿过Q中感应电流的方向为a→G→b，故D错误。
故选B。
4．B
【解析】
只有穿过闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，穿过闭合电路的磁通量不为零，若磁通量不变化，没有感应电流产生，故A错误．
穿过闭合电路的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势越大，故B正确．穿过闭合电路的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势不一定越大，故C错误．感应电流的大小取决于磁通量变化的快慢，磁通量减小时，若磁通量的变化率增大，则感应电流可能变大，故D错误；故选B．
【点睛】
本题的解题关键是准确理解并掌握法拉第电磁感应定律及感应电流的产生条件，要在准确二字上下功夫．
5．D
【解析】
A．由于磁场为匀强磁场，线框沿纸面向右运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误；
B．由于磁场为匀强磁场，线圈垂直于纸面向里运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故B错误；
C．线框绕过d点与纸面垂直的轴沿纸面顺时针转时，磁通量为Φ=BS，保持不变，不会产生感应电流，故C错误；
D．当线框绕ab边转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
由题意可知：当电键断开时，穿过线圈A的磁通量减小，则线圈B的磁通量也在减小，导致电流表指针向右偏转；故可知当A中的磁通量减小时，电流表指向右偏；
A．拔出线圈A，A中磁通量减小，指针向右偏转，故A错误；
B．在线圈A中插入铁芯，A中磁通量增大，则知电流表指针向左偏转，故B正确；
CD．滑动变阻器的滑动触头向左匀速滑动或者加速滑动时，A中电流减小，磁通量减小，则知电流表指针均向右偏转，故CD错误。
故选B。
7．D
【解析】
由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向下拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；当线圈绕ad边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确．故选D．
8．CD
【解析】
闭合开关，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；
A．
将线圈
A
迅速插入线圈
B
的过程中，穿过线圈B的磁通量增大，则灵敏电流计指针将向右偏转，故A错误；
B．
将线圈
A
缓慢插入线圈
B
后稳定的过程中，穿过线圈B的磁通量不变，则灵敏电流表的指针不偏转，故B错误；
CD．
将线圈A插入线圈B稳定后，将变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，A线圈电流变小，穿过B线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转，故CD正确。
故选CD。
9．ACD
【解析】
电路中产生感应电流的条件：①闭合回路
②穿过闭合导体回路的磁通量发生变化
A．根据磁通量的公式：，金属导体棒沿导轨向右运动时，S增大，B、
不变，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故A正确；
B．当金属导体棒垂直导轨向上运动时，闭合回路断开，电路不再闭合，所以不能产生感应电流，故B错误；
C．根据磁通量的公式：，只增大磁场的磁感应强度，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故C正确；
D．根据磁通量的公式：，
角减小，B、S
不变，闭合回路磁通量增大，所以能产生感应电流，故D正确。
故选ACD。
10．AD
【解析】
A．S极向下，磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量向上的增大，根据楞次定律，感应电流的磁场向下，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由b到a，A正确；
B．S极向下，磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量向上的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场向上，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由a到b，B错误；
C．N极向下，磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量向下的增多，根据楞次定律，感应电流的磁场向上，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由a到b，C错误；
D．N极向下，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量向下的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场向下，根据右手螺旋定则，流过电阻的感应电流的方向由b到a，D正确。
故选AD。
11．
电能
【解析】假如没有线圈磁铁做平抛运动，在竖直方向：，水平方向：，联立可得：，现在有线圈的存在，磁铁穿过时，线圈将会有电流产生，磁铁的一部分能量将转化为电能，所以飞行的距离一定小于。
12．
合上(或断开)开关瞬间
电流稳定时将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出
将原线圈插入副线圈，待电流稳定时移动滑动变阻器的滑片
【解析】只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会有感应电流产生。所以合上(或断开)开关瞬间；电流稳定时将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出；将原线圈插入副线圈，待电流稳定时移动滑动变阻器的滑片，均会产生感应电流。
13．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.
【解析】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。
14．(1)线圈B向前运动时,磁通量发生变化,B中产生感应电流.由于B为超导线圈,电阻极小,故电流极大且几乎不会减小,它受到向上的安培力与重力平衡而处于悬浮状态.
(2)由于悬浮而受阻力极小.
【解析】(1)线圈B向前运动时，磁通量发生变化，B中产生感应电流，由于B为超导线圈，电阻极小，故电流极大且几乎不会减小，它受到向上的安培力与重力平衡而处于悬浮状态.
(2)由于悬浮而受阻力极小.