（高二）物理粤教版选修1—1第2章 电磁感应与电磁场含答案

（高二）物理粤教版选修1—1第二章
电磁感应与电磁场含答案
粤教版物理选修1—1第二章
电磁感应与电磁场
1、如图所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下列哪个说法正确(　　)
A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流
B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流
C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流
D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流
2、如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2
s，第二次用0.4
s，并且两次的起始和终止位置相同，则
(　　)
A．第一次磁通量变化较大
B．第一次?的最大偏角较大
C．若断开S，?均不偏转，故均无感应电动势
D．以上说法都不对
3、(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(　　)
4、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
5、(多选)图是观察电磁感应现象的实验装置，闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有(　　)
A．将线圈M快速插入线圈N中
B．将线圈M快速从线圈N中抽出
C．快速移动滑动变阻器的滑片
D．将线圈M静置于线圈N中
6、一台理想降压变压器从10
kV的线路中降压并提供200
A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的输出电压及输出功率是(　　)
A．250
V，50
kW
B．10
kV，200
kW
C．250
V，200
kW
D．10
kV，2×103kW
7、(双选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(磁场方向未知)(　　)
A．向上方向的磁场增强
B．向上方向的磁场减弱
C．向下方向的磁场减弱
D．向下方向的磁场增强
8、　(多选)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，以下说法正确的是(　　)
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．通过电流表A
的电流增大
9、下列关于电磁感应的说法中，正确的是(　　)
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
10、(双选)如图所示，带正电的小球在垂直匀强磁场的水平光滑绝缘槽中做匀速圆周运动，当磁场的磁感应强度增大时，小球的(　　)
A．动能增大　　
B．动能不变
C．周期增大
D．周期减小
11、一台理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220
V的交流电压，副线圈向一电阻为110
Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为(　　)
A．2
A
B．0.1
A
C．0.5
A
D．0.005
A
12、如图所示，有一个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.现于纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在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：
(1)在B减为0.4
T的过程中，线圈A和B磁通量改变多少？
(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变多少？
13、磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如选项图所示，其中能产生电场的有________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场．
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电磁感应与电磁场含答案
粤教版物理选修1—1第二章
电磁感应与电磁场
1、如图所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下列哪个说法正确(　　)
A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流
B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流
C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流
D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流
D　[圆形线圈处在直线电流的磁场中，而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上．因此，不论导线中的电流大小如何变化，穿过圆形线圈的磁通量始终为零，即穿过圆形线圈的磁通量不变，所以A选项错误．当线圈左右平动或上下平动时，穿过线圈的磁通量同样始终为零，即穿过线圈的磁通量不变，所以B、C选项错误，D选项正确．]
2、如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2
s，第二次用0.4
s，并且两次的起始和终止位置相同，则
(　　)
A．第一次磁通量变化较大
B．第一次?的最大偏角较大
C．若断开S，?均不偏转，故均无感应电动势
D．以上说法都不对
B　[由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终止位置相同，因此磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A错误．根据法拉第电磁感应定律，第一次磁通量变化较快，所以感应电动势较大；而闭合电路电阻相同，所以感应电流也较大，故B正确．若S断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动势仍存在，所以C错误．]
3、(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(　　)
BCD　[A图中的上图磁场是恒定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图中的磁场是稳定的，所以B正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，C图是正确的；D图中的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，故D正确．]
4、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外，匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为(　　)
A．πr2　　
B．L2
C．nπr2
D．nL2
D　[磁场的有效面积S＝L2，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势大小E＝n＝nL2，选项D正确．]
5、(多选)图是观察电磁感应现象的实验装置，闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有(　　)
A．将线圈M快速插入线圈N中
B．将线圈M快速从线圈N中抽出
C．快速移动滑动变阻器的滑片
D．将线圈M静置于线圈N中
ABC　[要使灵敏电流计指针发生偏转，应使线圈N的磁通量发生变化，这时可通过上下移动线圈M，或线圈M不动而快速移动滑动变阻器的滑片，故A、B、C均正确．]
6、一台理想降压变压器从10
kV的线路中降压并提供200
A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的输出电压及输出功率是(　　)
A．250
V，50
kW
B．10
kV，200
kW
C．250
V，200
kW
D．10
kV，2×103kW
A　[由＝得U2＝＝V＝250
V，由理想变压器功率关系得P入＝P出＝U1I1＝U2I2＝200×250
W＝50
kW.故选项A正确．]
7、(双选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(磁场方向未知)(　　)
A．向上方向的磁场增强
B．向上方向的磁场减弱
C．向下方向的磁场减弱
D．向下方向的磁场增强
AC　[在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．方向向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则感应电流的方向如题图中E的方向所示．选项A正确，B错误．同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向，选项C正确，D错误．]
8、　(多选)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，以下说法正确的是(　　)
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．通过电流表A
的电流增大
BCD　[副线圈两端电压U2＝U1，电源电压不变，则U2不变，M、N两端电压不变，故A错误．开关S闭合，L2与L1并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M、N间的输出电压不变，副线圈中的总电流I2增大，电阻R上的电压降UR＝I2R亦增大，灯泡L1两端的电压减小，L1中的电流减小，B、C正确．由I2增大，导致原线圈中电流I1相应增大，故D正确．]
9、下列关于电磁感应的说法中，正确的是(　　)
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D　[越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．]
10、(双选)如图所示，带正电的小球在垂直匀强磁场的水平光滑绝缘槽中做匀速圆周运动，当磁场的磁感应强度增大时，小球的(　　)
A．动能增大　　
B．动能不变
C．周期增大
D．周期减小
AD　[根据楞次定律可知，当磁场增强时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于水平面向里；再由安培定则可知，感应电场的方向为顺时针方向，又因为小球带正电，所以小球所受电场力与v0在一条直线上，这样小球将加速，动能将增加，周期T＝，由于v增大，T变小．]
11、一台理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220
V的交流电压，副线圈向一电阻为110
Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为(　　)
A．2
A
B．0.1
A
C．0.5
A
D．0.005
A
B　[由于＝，故U2＝U1＝×220
V＝11
V，故副线圈电流I2＝＝0.1
A，B对．]
12、如图所示，有一个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.现于纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在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：
(1)在B减为0.4
T的过程中，线圈A和B磁通量改变多少？
(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变多少？
[解析]　(1)对A线圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr.
磁通量改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4
Wb＝1.256×10－4
Wb
对B线圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr，磁通量改变量
ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4
Wb
＝1.256×10－4
Wb.
(2)对C线圈：Φ1＝Bπr，磁场转过30°，线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为πrcos
30°，则Φ2＝Bπrcos
30°.磁通量改变量：
ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr(1－cos
30°)
＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb
＝8.4×10－6
Wb.
[答案]　(1)1.256×10－4
Wb　1.256×10－4
Wb
(2)8.4×10－6
Wb
13、磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如选项图所示，其中能产生电场的有________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场．
[解析]　根据麦克斯韦的电磁场理论，可以作出如下判断：甲图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；乙图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；丙图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；丁图中的磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波．
[答案]　乙丙丁　乙丁