2019届人教版 电磁感应 (2) 单元测试

2019届人教版电磁感应 (2) 单元测试

一、选择题

1.如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为( )

A.

B. Φa<Φb

C. Φa＝Φb

D. 不能比较

【答案】A

【解析】

【详解】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa＞Φb。故选A。

【点睛】本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住条形磁铁内外磁场方向相反，所以要进行抵消后剩余磁通量进行比较.

2.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2，重力加速度大小为g，则( )

A. F T1>mg，F T2>mg

B. F T1

C. F T1>mg，F T2

D. F T1mg

【答案】A

【解析】

【分析】

根据楞次定律进行判定：圆环从静止开始向下运动时，穿过圆环的磁通量先增大后减小，故圆环和磁铁先排斥后吸引．

【详解】圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是：感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小。故两种情况下，绳的拉力都大于mg；经过磁铁位置Ⅱ的时候速度较大，阻碍的作用也较大，故，A正确．

【点睛】深刻理解楞次定律“阻碍”的含义．如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的．

3.电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是( )

A. 电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

B. 锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

C. 金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D. 电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

【答案】B

【解析】

解：A、锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故A正确；

B、直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故B错误；

C、锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故C错误；

D、电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上

表面要用绝缘材料制作，故D错误；

故选A．

【点评】本题从常用的电器电磁炉入手，考查其原理和工作情况，电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅．

4.如图所示，边长为l的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d，线框的速度为v.若l＜d，则线框中存在感应电流的时间为( )

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】导线框进入磁场与出磁场时有感应电流，完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，由感应电流的过程的路程s=2l，则感应电流的时间：，故B正确；故选B。

5.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化．下列说法正确的是( )

①当磁感应强度增大时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增大时，线框中的感应电流一定增大③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变

A. 只有②④正确

B. 只有①③正确

C. 只有②③正确

D. 只有①④正确

【答案】D

【解析】

设闭合回路的面积是S，设电路总电阻为R，由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势，由欧姆定律可得：感应电流；S与R是定值，

（1）当磁感应强度B增加，磁感应强度的变化率增大时，感应电流变大；当磁感应强度的变化率减小时，感应电流减小，当磁感应强度的变化率不变时，感应电流不变，即当磁感应强度B增加时，感应电流I可能增大，可能不变，可能减小，故①正确，②错误；

（2）当磁感应强度B减小，磁感应强度的变化率增大时，感应电流变大；当磁感应强度的变化率减小时，感应电流减小，当磁感应强度的变化率不变时，感应电流不变，即当磁感应强度B减小时，感应电流I可能增大，可能不变，可能减小，故③错误，④正确；

故选D．

点睛：本题考查了判断感应电流如何变化问题，熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律，分析各种可能出现的情况是正确解题的关键．

6.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验．线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )

A. 线圈接在了直流电源上

B. 电源电压过高

C. 所选线圈的匝数过多

D. 所用套环的材料与老师的不同

【答案】D

【解析】

金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起。电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈。若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确。

7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置．能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车在做( )

图甲图乙

A. 匀速直线运动

B. 匀加速直线运动

C. 匀减速直线运动

D. 加速度逐渐增大的变加速直线运动

【答案】B

【解析】

试题分析：磁铁和线圈发生相对运动，磁铁进入线圈时，线圈左边框切割磁感线，根据电磁感应定律，产生的感应电动势，从乙图的第一阶段电压随时间线性增大可判断速度随时间均匀增大，所以火车不是匀速直线运动选项A错。也不是匀减速直线运动，选项C错。随时间均匀增大说明加速度不变，选项D 错。运动为匀加速直线运动选项B对。当磁铁完全在线圈中时，磁通量不变，不产生感应电动势，最后出磁场时仍是电动势随时间增大，只不过磁通量从进磁场的增大变成出磁场的减小，所以电动势反向。

考点：电磁感应定律

8.如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场．从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是( )