高考物理選修知識點鞏固練習 電磁感應基礎知識

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題 1．在電磁學發(fā)展過程中，許多科學家做出了貢獻，下列說法正確的是（ ） A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象 B．麥克斯韋預言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在 C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值 D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律 2． 1873年奧地利維也納世博會上，比利時出生的法國工程師格拉姆在會展中偶然接錯了導線，把另一直流發(fā)電機發(fā)出的電接到了他自己送展的直流發(fā)電機的電流輸出端。由此而觀察到的現(xiàn)象導致了

2、他的一項重要發(fā)明，從而突破了人類在電能利用方面的一個瓶頸，此項發(fā)明是（ ） A．新型直流發(fā)電機 B．直流電動機 C．交流電動機 D．交流發(fā)電機 3．法拉第通過精心設計的一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，將歷史上認為各自獨立的學科“電學”和“磁學”聯(lián)系起來，在下面幾個典型的實驗設計思想中，所做的推論后來被實驗否定的是（ ） A．既然磁鐵可以使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷也可以使近旁的導體表面感應出電荷，那么靜止導線中的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流 B．既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的

3、線圈中感應出電流 C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢 D．既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢，那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可以在近旁的線圈中感應出電流 4．如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成角，已知，回路面積為S，磁感應強度為B，則通過線框的磁通量為（ ） A．BS B． C． D． 5．如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導線ef。已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，電流磁場穿過圓面積的磁通量將

4、（ ） A．逐漸增大 B．逐漸減少 C．始終為零 D．不為零，但保持不變 6．關于電磁感應，下列說法正確的是（ ） A．導體相對磁場運動，導體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應電流 B．導體做切割磁感線運動，導體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應電流 C．閉合電路在磁場中做切割磁感線運動，電路中一定會產(chǎn)生感應電流 D．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產(chǎn)生感應電流 7．如圖所示，用導線做成的圓形回路與一直導線構(gòu)成幾種位置組合，哪些組合中，切斷直導線中的電流時，閉合回路中會有感應電流產(chǎn)生？（圖A、B、C中直導線都與圓形線圈在同一平面

5、內(nèi)，O點為線圈的圓心，D圖中直導線與圓形回路垂直，并與中心軸重合）（ ） 8．麥克風是常用的一種電子設備，它的內(nèi)部就是一個小型傳感器，把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號。它的種類比較多，其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當聲音使膜片振動時，就能將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，下列說法正確的是（ ） A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象工作的 C．膜片振動時，線圈內(nèi)不會產(chǎn)生感應電流 D．膜片振動時，線圈內(nèi)會產(chǎn)生感應電流 9．如圖所示，

6、a、b、c三個環(huán)水平套在條形磁鐵外面，其中a和b兩環(huán)大小相同，c環(huán)最大，a環(huán)位于N極處，b和c兩環(huán)位于條形磁鐵中部，則穿過三個環(huán)的磁通量的大小是（ ） A．c環(huán)最大，a與b環(huán)相同 B．三個環(huán)相同 C．b環(huán)比c環(huán)大 D．a(chǎn)環(huán)一定比c環(huán)大 10．(2014 寧波期末)如圖所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應電流的是(　　) 11．如圖所示的條形磁鐵的上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框在由N端勻速平移到S端的過程中，線框中的感應電流的情況是（ ） A．線框中始終無感應電流

7、 B．線框中始終有感應電流 C．線框中開始有感應電流，當線框運動到磁鐵中部上方時無感應電流，以后又有了感應電流 D．開始無感應電流，當運動到磁鐵中部的上方時有感應電流，后來又沒有感應電流 12．帶負電的圓環(huán)繞圓心旋轉(zhuǎn)，在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面內(nèi)，則（ ） A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)就一定有感應電流產(chǎn)生 B．圓環(huán)不管怎樣轉(zhuǎn)動，小線圈內(nèi)都沒有感應電流產(chǎn)生 C．圓環(huán)在做變速運動時，小線圈內(nèi)一定有感應電流產(chǎn)生 D．圓環(huán)在做勻速轉(zhuǎn)動時，小線圈內(nèi)沒有感應電流產(chǎn)生 13．如圖所示，當導線MN沿導

8、軌開始向右滑動的瞬間（導軌間有磁場，磁場方向垂直紙面向里），正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中（ ） A．有感應電流 B．沒有感應電流 C．可能有也可能沒有感應電流 D．無法確定 14．如圖所示，將一個矩形線圈ABCD放入勻強磁場中，若線圈平面平行于磁感線，則下列運動中，線圈中會產(chǎn)生感應電流的是（ ） A．矩形線圈做平行于磁感線的平移運動 B．矩形線圈做垂直于磁感線的平移運動 C．矩形線圈繞AB邊轉(zhuǎn)動 D．矩形線圈繞BC邊轉(zhuǎn)動 15．如圖所示，金屬裸導線框abcd放在水平光滑金

9、屬導軌上，在磁場中向右運動，勻強磁場垂直水平面向下，則（ ） A．G1表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．G2表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．G1表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．G2表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 16．勻強磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為，且，線框以速度v通過磁場區(qū)域，如圖所示，從線框進入到完全離開磁場的時問內(nèi)，線框中沒有感應電流的時間是（ ） A． B． C． D． 17．如圖所示的實驗中，在一個足夠大的磁鐵的磁場中，如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向運動速度的大小為v2，則（ ）

10、 A．當v1=v2，且方向相同時，可以產(chǎn)生感應電流 B．當v1=v2，且方向相反時，可以產(chǎn)生感應電流 C．當v1≠v2，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應電流 D．若v2=0，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為，且0＜＜90°，可以產(chǎn)生感應電流 18．如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h的光滑曲面上端無初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則（ ） A．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h C．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h D．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h

11、 二、填空題 19．一水平放置的矩形線圈，在條形磁鐵S極附近下落，在下落過程中，線圈平面保持水平，如圖所示，位置1和3都靠近位置2，則線圈從位置1到位置2的過程中，線圈內(nèi)________感應電流，線圈從位置2至位置3的過程中，線圈內(nèi)________感應電流。（填“有”或“無”） 20．一個球冠處于磁感應強度為曰的勻強磁場中，如圖所示，若球冠的底面大圓半徑為r，磁場方向與球冠底面垂直，則穿過整個球冠的磁通量為________。 21．（2014 上海二模）為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端，當電流從電流計G左端

12、流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。 (1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(填：“順時針”或“逆時針”)。 (2)當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(填：“順時針”或“逆時針”)。 三、解答題 22．如圖所示，一個單匝矩形線圈abcd，邊ab=30 cm，bc=20 cm，放在Oxyz直角坐標系內(nèi)，線圈平面垂直于Oxy平面，與Ox軸和Oy軸的夾角分別為=30°和=60°，勻強磁場的磁感應強度B=10－2 T，試計算：當磁場方向分別沿Ox、Oy、Oz方向時，穿過線圈的磁通量各為多

13、少？ 23．（2014 上饒縣校級月考）如圖所示，矩形線圈的面積為0.2m2，放在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中，線圈的一邊ab與磁感線垂直，線圈平面與磁場方向成30°角。求： （1）穿過線圈的磁通量是多大？ （2）當線圈從圖示位置繞ab邊轉(zhuǎn)過60的過程中，穿過線圈的磁通量變化了多少？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】AC 【解析】本題考查物理學史知識，要注意物理學發(fā)展過程中重要規(guī)律和實驗。B選項中是赫茲用實驗證實了電磁波的存在。D選項中是安培發(fā)現(xiàn)磁場對電流的作用規(guī)律，洛倫茲發(fā)現(xiàn)磁場對運動電荷的作用規(guī)律。 2．【答案】B 【

14、解析】由于直流發(fā)電機接到了直流發(fā)電機的輸出端，觀察被接入的直流發(fā)電機發(fā)生了轉(zhuǎn)動，從而發(fā)明了直流電動機，故選項B正確。 3．【答案】A 【解析】磁鐵可使近旁的鐵塊磁化帶磁，靜電荷可使近旁的導體感應帶電，但靜止的穩(wěn)恒電流，其磁場不變，不會使靜止的線圈中磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應電流，所以A項被實驗否定，答案為A。除此之外磁鐵可使運動的導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，穩(wěn)恒電流盡管磁場不變，但運動的線圈磁通量會變化，同樣運動導線上的穩(wěn)恒電流也會使線圈磁通量變化，綜上所述B、C、D都會被實驗證實是正確的。 4．【答案】B 【解析】。 5．【答案】C 【解析】利用右手螺旋定則判斷

15、電流產(chǎn)生的磁場，作出俯視圖，考慮到磁場具有對稱性，可以知道，進入線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線的條數(shù)是相等的。故選C。 6．【答案】D 【解析】判斷閉合電路中有無電流產(chǎn)生，關鍵是看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，回路中一定會產(chǎn)生感應電流，故D正確。A、B選項所述導體不一定處于閉合電路中，故不一定產(chǎn)生感應電流，A、B錯。C中穿過閉合電路的磁通量也不一定變化，電路中也未必有感應電流產(chǎn)生。 7．【答案】BC 【解析】（1）對圖A而言，因為通電直導線位于環(huán)形導線所在平面內(nèi)，且與直徑重合，因此通過圓環(huán)的磁通量為零。所以當切斷直導線中的電流

16、時，磁通量在整個變化過程中都為零，所以閉合回路中不會有感應電流產(chǎn)生； （2）對圖B而言，因為磁通量為大、小兩個部分磁感線條數(shù)之差，通過圓環(huán)的磁通量不為零，當切斷直導線中的電流時，磁通量為零，即此過程中磁通量有變化，故閉合回路中會有感應電流產(chǎn)生： （3）同理分析可得圖C中也有感應電流產(chǎn)生； （4）對圖D而言，因為環(huán)形線圈與直導線產(chǎn)生的磁場的磁感線平行，故磁通量為零。當切斷直導線中的電流時，磁 通量在整個變化過程中皆為零，所以閉合回路中不會有感應電流產(chǎn)生。 所以當切斷直導線中的電流時，能產(chǎn)生感應電流的有B、C兩種情況。 8．【答案】BD 【解析】

17、當聲音使膜片振動時，膜片后的金屬線圈隨之振動，線圈就會切割永磁體磁場的磁感線，產(chǎn)生感應電流，聲音強弱不同，產(chǎn)生的感應電流的強弱也不同，從而將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，這就是電磁感應現(xiàn)象，則選B、D。 9．【答案】C 【解析】條形磁鐵磁場的磁感線分布特點是：①兩端密，中間疏；②磁鐵內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等。a、b、c三個環(huán)中磁鐵內(nèi)磁場方向都向上，而磁鐵外部磁場不同，應選C，而a、c兩環(huán)磁通量大小關系不確定。 10．【答案】B 【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應電流的條件，閉合回路內(nèi)磁通量變化產(chǎn)生感應電流，能夠產(chǎn)生感應電流的是圖B。 11．【答案】B 【解析】本題考查感應電流的產(chǎn)生條

18、件，解決本題的關鍵是清楚條形磁鐵的磁感線分布情況和線框在每個位置時磁感線的凈條數(shù)。條形磁鐵中部磁性較弱，兩極磁性最強，線圈中磁通量的變化情況是先減小后反方向增大，因此線圈中始終有感應電流，故選B。 12．【答案】CD 【解析】圓環(huán)做變速轉(zhuǎn)動時，相當于環(huán)形電流的電流強度發(fā)生變化，通過小線圈的磁通量發(fā)生變化，小線圈內(nèi)有感應電流，故C對；如果圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動，相當于環(huán)形電流的電流強度恒定，其磁場也恒定，通過小線圈的磁通量不變，小線圈內(nèi)無感應電流，故D對。 13．【答案】A 【解析】導線MN開始向右滑動的瞬間，閉合回路里磁通量發(fā)生變化，閉合回路中有感應電流產(chǎn)生，線圈A在圓形金屬環(huán)B

19、中產(chǎn)生的磁通量從零開始增加，B中一定有感應電流產(chǎn)生。 14．【答案】C 【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應電流的條件可知，判斷閉合線圈中是否產(chǎn)生感應電流，關鍵是判斷線圈中磁通量是否發(fā)生變化。A選項中，矩形線圈做平行于磁感線的平移運動，磁通量不變，無感應電流。B選項中，矩形線圈做垂直于磁感線的平移運動，磁通量為零不變，不產(chǎn)生感應電流。C選項中，矩形線圈繞A曰邊轉(zhuǎn)動，磁通量必變化，產(chǎn)生感應電流。D選項中，矩形線圈繞BC邊轉(zhuǎn)動，磁通量恒為零，無感應電流。所以c選項正確。 15．【答案】AB 【解析】雖然線圈abcd構(gòu)成的閉合回路中沒有磁通量的變化，但電流表G1和線框abcd構(gòu)成的閉合回路中

20、磁通量發(fā)生變化，有感應電流流過G1和G2，選A、B。 16．【答案】B 【解析】只有線框在進入磁場的過程中（bc邊未出磁場）和線框在出磁場的過程中（僅ad邊的磁場中運動），穿過線框的磁通量才發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流。ad邊和bc邊都在磁場外時穿越磁場的過程中，沒有感應電流，則。 17．【答案】BCD 【解析】若v1=v2，且方向相同，二者無相對運動，AB不切割磁感線，回路中無感應電流，A錯；若v1=v2，且方向相反，則AB切割磁感線，穿過回路的磁通量變大或變小，都有感應電流產(chǎn)生，B對，當v1≠v2時，無論方向相同或相反，二者都有相對運動，穿過回路的磁通量都會發(fā)生變化，有感

21、應電流產(chǎn)生，C對；當v2=0，v1與磁感線的夾角0＜＜90°時，v1有垂直磁感線方向的分量，即AB仍在切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，D對。 18．【答案】BD 【解析】若為勻強磁場，環(huán)在磁場中運動的過程中磁通量不變，不會產(chǎn)生感應電流，金屬環(huán)機械能守恒，仍能上升到h高處，B正確。若為非勻強磁場，環(huán)在磁場中運動，磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，環(huán)機械能減少，上升高度小于h，故D正確。 二、填空題 19．【答案】有 有 【解析】由位置1到位置2以及由位置2到位置3，穿過線圈的磁通量均在變化，故均有感應電流產(chǎn)生，注意在位置2時磁通量為零，但感應電流不

22、為零，因為在這個時刻前后磁通量反向。 20．【答案】πBr2 【解析】判斷穿過整個球冠的磁通量的大小，關鍵是看穿過的磁感線條數(shù)，因為穿過球冠的磁感線條數(shù)和穿過底面的磁感線條數(shù)相等，所以穿過球冠的磁通量和穿過底面的磁通量相等，=πBr2。 21．【答案】(1)順時針　(2)逆時針 【解析】(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從b到a。根據(jù)楞次定律，L中應該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時針方向，線圈其繞向為順時針。 (2)當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明L中電流從a到b。根據(jù)楞次定律，L中應

23、該產(chǎn)生豎直向上的磁場。由安培定則可知，俯視線圈，電流為逆時針方向，俯視線圈，其繞向為逆時針。 三、解答題 22．【答案】3×10－4 Wb 0 【解析】矩形線圈的面積S=ab×bc=0.30×0.20 m2=6×10－2 m2，它在垂直于三根坐標軸上的投影面積大小分別為 ， ， Sz=0。 當磁感應強度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通量 ； 當磁感應強度B沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量 ； 當磁感應強度B沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量。 23．【答案】（1）（2）或 【解析】（1）穿過線圈的磁通量為： （2）若逆時針方向轉(zhuǎn)過60°時的磁通量； 那么 若順時針方向轉(zhuǎn)過60°時的磁通量； 那么