【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理選修3-2練習(xí)：雙基限時練1劃時代的發(fā)現(xiàn)-探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件

雙基限時練(一)劃時代的發(fā)覺探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1．首先發(fā)覺電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家分別是()A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次C．奧斯特和法拉第 D．奧斯特和安培答案C2．關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的是()A．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內(nèi)部就肯定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．線框不閉合時，即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒有感應(yīng)電流D．只要閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，電路中就肯定有感應(yīng)電流解析對閉合電路而言，必需有磁通量變化，閉合電路中才有感應(yīng)電流，光有磁通量，不變化，是不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的，故A選項錯誤．B選項中螺線管必需是閉合的，否則也沒有感應(yīng)電流，故B選項錯誤．線框不閉合，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中有感應(yīng)電動勢而沒有感應(yīng)電流，故C選項正確．閉合電路中一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，電路中也有感應(yīng)電流，故D選項正確．答案CD3．如圖所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種狀況下線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生()A．把線圈變成圓形(周長不變)B．使線圈在磁場中加速平移C．使磁場增加或減弱D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)解析把線圈變成圓形的過程中，線圈的面積發(fā)生變化，磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流，選項A錯誤；無論線圈在磁場中勻速還是加速運(yùn)動，磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流，選項B正確；使磁場發(fā)生變化，通過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流，選項C錯誤；當(dāng)線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動時，通過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D錯誤．答案B4．如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場，寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)線框以速度為v勻速地通過磁場區(qū)域，若d>l，則線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間應(yīng)等于()A.eq\f(d,v) B.eq\f(l,v)C.eq\f(d－l,v) D.eq\f(d－2l,v)解析當(dāng)線圈剛剛完全進(jìn)入磁場時至線圈剛剛出磁場時，通過線圈的磁通量不發(fā)生變化，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流．答案C5．如圖所示，L為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，L過M的圓心，且通以向上的電流I，則()A．當(dāng)L中的I發(fā)生變化時，環(huán)中有感應(yīng)電流B．當(dāng)M左右平移時，環(huán)中有感應(yīng)電流C．當(dāng)M保持水平，在豎直方向上上下移動時環(huán)中有感應(yīng)電流D．只要L與M保持垂直，以上幾種狀況，環(huán)中均無感應(yīng)電流解析依據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線四周的磁場是以通電直導(dǎo)線為圓心的同心圓，磁感線與金屬環(huán)M平行，因而穿過它的磁通量為零，當(dāng)L中的I發(fā)生變化時，穿過M的磁通量仍為零，故M中無電流產(chǎn)生，A選項錯誤．B、C選項中M的磁通量仍為零，都不產(chǎn)生感應(yīng)電流．故D選項正確．答案D6．磁通量是爭辯電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合線圈共面，第一次將線圈由位置1平移到位置2，其次次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前面兩次通過線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定解析第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的確定值之差．其次次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)面穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的確定值之和，故ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確．答案C7．兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RA>RB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖所示，則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()A．ΦA(chǔ)>ΦB B．ΦA(chǔ)＝ΦBC．ΦA(chǔ)<ΦB D．無法確定解析磁通量為穿過某一面積磁感線的條數(shù)．假如穿過某一面積的磁場方向不同，則規(guī)定某方向為正，與之相反為負(fù)，求代數(shù)和就是通過該面的磁通量．此題可設(shè)向上通過線圈A、B的磁通量為正，則向下穿過A、B面則為負(fù)，條形磁鐵的磁感線在磁鐵內(nèi)部由S極到N極，在外部由N極到S極，通過A、B兩線圈的向上的磁感線總條數(shù)相同，而由外部從上向下穿過A、B的磁感線的條數(shù)，面積越大的越多，故A線圈向下穿過的磁通量大于B線圈向下的磁通量，所以穿過線圈A的磁通量小于B線圈的磁通量，故C選項正確．答案C8．某同學(xué)做觀看電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的試驗電路，當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其緣由是()A．開關(guān)位置接錯B．電流表的正、負(fù)接線柱接反C．線圈B的接頭3、4接反D．蓄電池的正、負(fù)極接反解析圖中所示開關(guān)的連接不能把握含有電源的電路中電流的通斷．而本試驗的內(nèi)容之一就是用來爭辯在開關(guān)通斷瞬間，電流的有無導(dǎo)致磁場的變化，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的狀況，因而圖中的接法達(dá)不到目的．答案A9．接有抱負(fù)電壓表的三角形導(dǎo)線框abc，如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中向右運(yùn)動，則框中有無感應(yīng)電流？電壓表有無讀數(shù)(示數(shù)不為零稱有讀數(shù))，則()A．無；有 B．有；無C．無；無 D．有；有解析無論線圈在勻強(qiáng)磁場中向右勻速、加速或減速運(yùn)動，穿過線框的磁通量均不變，即ΔΦ＝0，故無感應(yīng)電流，再考慮到電壓表的工作原理知電壓表指針示數(shù)為零．答案C10．如圖所示，金屬裸導(dǎo)線框abcd放在水平光滑金屬導(dǎo)軌上，在磁場中向右運(yùn)動，勻強(qiáng)磁場垂直水平面對下，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)解析線圈abcd構(gòu)成的閉合電路沒有磁通量的變化，但電流表G1與線圈構(gòu)成閉合電路中有磁通量的變化，有感應(yīng)電流通過G1和G2，G1和G2的指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)．答案AB11．一個單匝矩形線圈abcd，邊長ab＝30cm，bc＝20cm，如圖所示放在O－xyz直角坐標(biāo)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α＝30°和β＝60°，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝10－2解析勻強(qiáng)磁場中穿過垂直于磁場方向、面積為S的平面的磁通量為Φ＝BS，題中磁場沿Ox，Oy，Oz方向時，找出矩形線圈在垂直于磁場方向上的投影面積，就可直接用上述公式計算．矩形線圈的面積．S＝ab×bc＝0.30×0.20m2＝6×10－它垂直于三條坐標(biāo)軸上的投影面積的大小分別為Sx＝Scosβ＝6×10－2×eq\f(1,2)m2＝3×10－2m2，Sy＝Scosα＝6×10－2×eq\f(\r(3),2)m2＝3eq\r(3)×10－2m2，Sz＝0.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通量Φx＝BSx＝10－2×3×10－2Wb＝3×10－4Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量Φy＝BSy＝10－2×3eq\r(3)×10－2Wb＝3eq\r(3)×10－4Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量Φz＝BSz＝0.答案Φx＝3×10－4WbΦy＝3eq\r(3)×10－4WbΦz＝012．如圖是爭辯電磁感應(yīng)現(xiàn)象試驗所需的器材，用實線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在試驗中轉(zhuǎn)變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式：(1)___________________________________________________；(2)___________________________________________________；(3)___________________________________________________．解析實物連接如圖所示(1)合上(或斷開)開關(guān)瞬間(2)將原線圈插入副線圈或從副線圈中抽出(3)移動滑動變阻器的滑動片答案見解析13．已知某一區(qū)域的地下埋有一根與地面平行的直線電纜，電纜中通有變化的電流，在其四周有變化的磁場，因此可以通過地面上測量閉合摸索小線圈中的感應(yīng)電流來探測電纜的精確?????位置、走向和深度，當(dāng)線圈平面平行地面測量時，在地面上的a、c兩處測得摸索線圈的電流為零，b、d兩處線圈中電流不為零；當(dāng)線圈平面與地面成45°夾角時，在b、d兩處測得線圈中電流為零，經(jīng)過測量發(fā)覺a、b、c、d恰好位于邊長為1m的正方形的四個頂點，如圖所示，據(jù)此可以推斷地下電纜在________兩點連線正下方，離地面的深度為________m解析通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生磁場磁感線的分布特點：是以直導(dǎo)線上各點為圓心的一系列同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)，當(dāng)線圈平行地面且處在通電導(dǎo)線的正上方時，依據(jù)對稱特點，可知不論導(dǎo)線中電流如何變化，通過摸索線圈的磁通量始終為零，則摸索線圈中感應(yīng)電流為零，如圖所示，當(dāng)電纜沿ac