陕西省咸阳市泾阳县云阳中学2015-2016学年高二(上)定时训练物理试卷(电磁感应)(解析版)

2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高二（上）定时训练物理
试卷（电磁感应）
一.选择题
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是（）
A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中转动
C．闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D．磁铁吸引小磁针
2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流
3．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出（）
A．此时此地一定没有磁场
B．此时此地一定没有磁场的变化
C．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化
D．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化
4．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是（）
A．B a=B b=B c，Φa=Φb=Φc B．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜Φc
C．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞Φc D．B a＞B b＞B c，Φa=Φb=Φc
5．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα=，回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（）
A．BS B．C．D．
6．如图示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知
CD∥AB．当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将（）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为0 D．不为0但保持不变
7．如图所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是（）
A．垂直于纸面平动B．以一条边为轴转动
C．线圈形状逐渐变为圆形 D．沿与磁场垂直的方向平动
8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）
A．B．C．D．
9．如图所示，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，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（）
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°）
10．如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（）
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
二、简答题
11．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l＞L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？
2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高二（上）定时
训练物理试卷（电磁感应）
参考答案与试题解析
一.选择题
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是（）
A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中转动
C．闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D．磁铁吸引小磁针
【考点】电磁感应现象的发现过程；感应电流的产生条件．
【分析】解答本题应掌握：电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象．
【解答】解：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；
A、小磁针在通电导线附近发生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；
B、通电线圈在磁场中转动，是由于安培力作用，故B错误；
C、闭合线圈在磁场中运动而产生电流，是由运动而产生感应电流，故C正确；
D、磁铁吸引小磁针，磁性相互作用，故D错误；
故选：C．
【点评】本题中的四个选项分别对应了电与磁间关系的四个问题，A为电流的磁效应；B为电流在磁场中受力：C为电磁感应；D为磁化现象．
2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流
【考点】电磁感应现象的发现过程．
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中在磁场中做切割磁感线运动时将产生感应电流．根据有没有切割磁感线进行判断．
【解答】解：A、B、闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，若切割磁感线，将产生感应电动势，也产生感应电流；若不切割磁感线，将不产生感应电流，也不产生感应电动势．故A、B错误；C、闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电动势，如果磁通量没有变化，则没有感应电流．故C错误；
D、穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路内一定会产生感应电流．故D正确．
故选：D．
【点评】解决本题关键掌握感应电流和感应电动势产生的准确条件，只要导体切割磁感线就产生感应电动势，若电路闭合，也产生感应电流．
3．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出（）
A．此时此地一定没有磁场
B．此时此地一定没有磁场的变化
C．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化
D．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化，由此可判定各个选项
【解答】解：A、感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化，磁通量的变化可以由磁场引起的，若磁场没有变化，可能不会产生感应电流，故A错误；
B、感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化，磁通量的变化可以由磁场引起的，也可以由线圈的面积的变化引起的，闭合线圈中没有感应电流产生，不能判断出此地一定没有磁场的变化．故B错误；
C、穿过线圈平面的磁感线的方向可能都相同，有可能有方向不相同的，若穿过线圈的磁感线由方向相反、数目相同的条数同时增大，则穿过线圈的磁通量并不会变化，故C错误
D、没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化，故D正确
故选：D
【点评】主要是抓住感应电流产生的条件：闭合线圈的磁通量发生变化，而磁通量的变化可以是由磁场变化引起，也可以是线圈的面积变化，或位置变化引起的．
4．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是（）
A．B a=B b=B c，Φa=Φb=Φc B．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜Φc
C．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞Φc D．B a＞B b＞B c，Φa=Φb=Φc
【考点】磁通量．
【分析】根据磁感线的疏密来确定磁感应强度的大小，由磁通量的概念，穿过线圈磁感线的条件，来确定磁通量的大小，从而即可求解．
【解答】解：由题意可知，a线圈所处的磁场最强，而c线圈所处的磁场最弱，则三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小是：B a＞Bb＞Bc，
而根据磁通量∅=BS可知，则有穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小：Φa＞Φb＞Φc
故选：C．
【点评】考查磁感线的疏密表示磁场强弱，理解磁通量的概念，掌握比较磁通量的大小方法．5．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα=，回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（）
A．BS B．C．D．
【考点】磁通量．
【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0．当存在一定夹角时，则将磁感应强度沿垂直平面方向与平行平面方向分解，从而求出磁通量．
【解答】解：矩形线圈abcd水平放置，匀强磁场方向与水平方向成α角向上，因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解，所以B⊥=Bsinα=B，则穿过矩形线圈的磁通量是Φ=B⊥S=BS，因此
ACD错误；B正确；
故选：B
【点评】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．
6．如图示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知
CD∥AB．当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将（）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为0 D．不为0但保持不变
【考点】磁通量．
【分析】磁通量是穿过磁场中某一平面的磁感线的条数．题中线圈面积不变，根据磁感线是闭合曲线，从穿进线圈后又穿出线圈，则可判断穿过线框的磁通量为零，从而即可求解．
【解答】解：由题，通电直导线产生稳定的磁场，根据安培定则判断可知：在AB的外侧磁感线向下穿过线圈平面，在AB的里侧磁感线向上穿过线圈平面，根据对称性可知，穿过线框的磁感线的总条数为零，磁通量为零，CD竖直向上平移时，穿过这个圆面的磁通量始终为零，保持不变，故ABD错误，C正确．
故选：C．
【点评】对于非匀强磁场穿过线圈的磁通量不能定量计算，可以根据磁感线的条数定性判断其变化情况，当磁感线有两种方向穿过线圈时，要看抵消后的磁感线条数来确定磁通量．
7．如图所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是（）
A．垂直于纸面平动B．以一条边为轴转动
C．线圈形状逐渐变为圆形 D．沿与磁场垂直的方向平动
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】感应电流产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．根据磁感量是否变化分析即可．【解答】解：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动，磁通量都不会发生变化，不产生感应电流，故A错误；
B、以一条边为轴转动，导致磁通量变化，从而产生感应电流，故B正确；
C、线圈形状逐渐变为圆形时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故C正确；
D、沿与磁场垂直的方向平动，其磁通量都不变，故没有感应电流产生，故D错误．
故选：BC．
【点评】对于产生感应电流的条件，要明确两点：一是电路必须闭合；二是磁通量发生变化．8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）
A．B．C．D．
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】根据产生感应电流的条件：穿过闭合线圈的磁通量要发生变化来判断．图C中，线圈磁通量为零．
【解答】解：A、穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流．故A正确．
B、穿过线圈的磁通量在减小，线圈产生感应电流．故B正确．
C、线圈保持磁通量为零，不变，不产生感应电流．故C错误．
D、线圈在匀强磁场中，磁通量Φ=BS，保持不变，不产生感应电流．故D错误．
故选：AB．
【点评】本题考查分析、判断能力．对于A图也可以根据线圈左右两边切割磁感线来判断．
9．如图所示，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，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（）
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°）
【考点】感应电流的产生条件．
【专题】电磁感应与电路结合．
【分析】磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生．
【解答】解：A、将线框向左拉出磁场，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．故A不符合题意．
B、以ab边为轴转动（小于90°），穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．故B不符合题意．
C、以ad边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零，有感应电流产生．故C不符合题意．
D、以bc边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量Φ=B，保持不变，没有感应电流产生．故D
符合题意．
本题选择不可行的，故选：D
【点评】对于匀强磁场磁通量，可以根据磁感线条数直观判断，也可以根据磁通量的计算公式
Φ=BSsinα（α是线圈与磁场方向的夹角）进行计算．
10．如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（）
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
【考点】楞次定律；法拉第电磁感应定律．
【分析】当闭合电路的磁通量发生变化时，线圈中出现感应电流，从而会导致指针偏转．
【解答】解：A、先闭合S2，构成闭合电路，当后闭合S1的瞬间时，通过线圈A的电流增大，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，从而产生感应电流，则指针发生偏转，故A正确；
B、当S1、S2闭合后，稳定后线圈B中没有磁通量的变化，因而线圈B中没有感应电流，在断开S2的瞬间，当然指针也不偏转，故B错误；
C、先闭合S1，后闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量没有变化，则不会产生感应电流，故C错误；
D、当S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，因而出现感应电流，故D正确，
故选AD
【点评】考查产生感应电流的条件，及掌握判定磁通量如何变化．
二、简答题
11．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l＞L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？
【考点】感应电流的产生条件．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应中的力学问题．
【分析】根据楞次定律判断线框中感应电流方向．当磁通量不变，没有感应电流，再结合运动学公式，即可求解．
【解答】解：从bc边到达右边界直至ad边到达左边界过程，无感应电流，故没有感应电流的时间为：
t=；
答：线框中没有感应电流的时间是．
【点评】本题考查感应电流产生的条件，注意磁通量是否变化是解题的关键，关键掌握要牢固，运用要熟练，注意l＞L是解题的关键．。