高中物理 第1章 电磁感应 第1节 磁生电的探索自我小测(含.

磁生电的探索
夯基达标
1.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如下图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A.ΔΦ1＞ΔΦ2
B.ΔΦ1＝ΔΦ2
C.ΔΦ1＜ΔΦ2
D.无法确定
2.大圆导线环A中通有电流，方向如下图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则B圆内的磁通量( )
A.为零
B.向里
C.向外
D.条件不足，无法判别
3.如下图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁.线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是( )
A.当磁铁向纸面外平移时，线圈中不产生感应电流
B.当磁铁向上平移时，线圈中不产生感应电流
C.当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流
D.当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕 OO′轴转动时，线圈中产生感应电流
4.唱卡拉OK用的话筒，有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面黏接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是( )
A.该话筒是根据电流的磁效应工作的
B.该话筒是根据电磁感应原理工作的
C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
5.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几个物理学家所作的科学贡献的叙述中，不正确的是( )
A.库仑发现了电流的磁效应
B.焦耳发现了焦耳定律
C.法拉第通过实验发现了磁场产生电流的条件和规律
D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
6.如下图所示，竖直通电直导线与闭合导线环的平面垂直，且过圆环中心，则下列说法正确的是( )
A.电流增强或减弱时，环中无感应电流
B.环竖直向上或向下运动时，环中有感应电流
C.环以导线为轴，在垂直于电流的平面内转动时，环中有感应电流
D.环以自身任意一条直径为轴转动时，环中无感应电流
能力提升
7.如下图所示，是用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合电路中会有感应电流产生的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图④中直导线与圆形线圈平面垂直，并与中心轴重合)…( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
8.如下图所示，在同一铁芯上有A和C两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏电流计相连，在以下采取的做法中，能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动
C.开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动
D.开关S断开的瞬间
9.如下图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是( )
①线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生②线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生③线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能④整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能
A.①③④
B.①③
C.②③④
D.①④
10.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，如下图所示，则( )
A.只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生
B.圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生
C.圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生
D.圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生
11.将很细的铜丝绕制成的弹簧的一端固定在支架上，下端刚好和槽中的水银面接触，如下图所示.问开关闭合后，会发生什么现象？为什么？这是否是电磁感应现象？
拓展探究
12.电磁感应现象在实际生活中有着广泛的应用.试分析和探究以下两个应用.
(1)如下图所示，电吉他的弦是磁性物质，可被永磁体磁化.当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来.请解释电吉他是如何产生感应电流的？弦能否改用尼龙材料？
(2)在有磁铁矿的地方，地磁场会产生异常.地质工作者利用这一现象探矿、找矿.现在给你一个灵敏电流计，一个多匝大线圈，你能进行简单的模拟探究吗？说明你的探究方法和原理.
参考答案
1解析：设线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框，则ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2＝Φ1－(－Φ2).根据分析知ΔΦ1＜ΔΦ2.C项正确. 答案：C
2解析：由安培定则可知在A环内的一半磁通量向里，在A环外的一半磁通量向外，但A环内的磁感线密集一些.因此，B环内的磁通量是进去的.
答案：B
3解析:当磁铁向纸面外平移、上下平移时，穿过线圈的磁通量始终为零，线圈不会产生感应电流.当磁铁绕OO′轴转动时，线圈的磁通量变化，产生感应电流.
答案：ABD
4解析：抓住电磁感应的实质是“磁生电”及电流磁效应的实质是“电生磁”.
当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转变为电信号，这是电磁感应的工作原理，则B项正确.A、C、D三项均错误，故正确答案为B项. 答案：B
5答案：B
6解析：无论导线中电流变化，环竖直上下运动还是环以导线为轴转动，或以自身的任意一条直径为轴转动，穿过闭合导线环的磁通量都保持为零，没有变化，都不会产生感应电流. 答案：AD
7答案：B
8解析：当开关闭合瞬间或断开瞬间，线圈A中的电流发生变化，产生的磁场发生变化，从而使穿过C线圈中的磁通量发生变化，故在线圈C中有感应电流产生，电流表指针发生偏转，同理在开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动时也会引起A线圈中电流发生变化，从而在C 线圈中产生感应电流，故A、B、D三项正确.
答案：ABD
9答案：B
10解析：圆环转动产生逆时针方向的环形电流，小线圈就处在此电流磁场中，圆环匀速转动时，环形电流恒定不变，它的磁场也不变，故小线圈的磁通量不发生变化，小线圈内无感应电流；同理，圆环变速转动时，小线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故选C、D两项.
答案：CD
11答案：弹簧会上下振动，开关闭合后，由电源、导线、水银形成一闭合电路，产生电流，电流流过弹簧时产生磁场，对弹簧的每一匝来说相当于一个小磁体，在磁场作用下弹簧收缩，弹簧的下端离开水银面，电路断开，弹簧回复原长又与水银面接触，形成闭合电路，弹簧又再次收缩，电路再次断开……周而复始，于是弹簧就会上下振动起来，这是电流的磁效应引起的，而不是电磁感应现象.
12解答：(1)当被磁化的弦振动时，会造成穿过线圈的磁通量发生变化，所以有感应电流产生.弦不能改用尼龙材料，因为尼龙材料不会被磁化，当弦振动时，不会造成穿过线圈的磁通量发生变化，没有感应电流产生.
(2)把大线圈与灵敏电流计组合成闭合电路，使大线圈沿平行于地面或垂直于地面的方向迅速移动，若灵敏电流计产生偏转，则表明周围有磁铁矿.。