高中物理选修3-2各章节练习题测试题复习题

第四章电磁感应

1划时代的发现

2探究感应电流的产生条件

A组

1.如图所示,一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面,并且处在两导线的中央,则()

A.两导线电流同向时,穿过线圈的磁通量为零

B.两导线电流反向时,穿过线圈的磁通量为零

C.两导线电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等

D.两导线电流产生的磁场是不均匀的,不能判定穿过线圈的磁通量是否为零

解析:根据安培定则,两导线电流同向时,它们在线圈处产生的磁场反向,穿过线圈的磁通量为零;两导线电流反向时,它们在线圈处产生的磁场同向,穿过线圈的磁通量不为零,故选项A正确。

答案:A

2.如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行。则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中,线框中的感应电流的情况是()

A.线框中始终无感应电流

B.线框中始终有感应电流

C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部时无感应电流,过中部后又有感应电流

D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流

解析:先画出条形磁铁的磁场分布情况,然后分析线圈在平移过程中,穿过线框的磁通量的变化情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在变化,故B正确。

答案:B

3.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()

解析:产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化,选项B符合要求。

答案:B

4.如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线处在同一平面内,下列情况下,矩形线框中不会产生感应电流的是()

A.导线中电流变大

B.线框向右平动

C.线框向下平动

D.线框以ab边为轴转动

解析:导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,线框中磁通量增大,可以产生感应电流;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,磁通量减小,可以产生感应电流;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,不会产生感应电流;线框以ad边为轴转动时,线框中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故选项A、B、D不合题意,选项C符合题意。

答案:C

5.如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有()

A.使螺线管在线圈a所在平面内转动

B.使螺线管上的电流发生变化

C.使线圈以MN为轴转动

D.使线圈以与MN垂直的直径为轴转动

解析:图示位置,线圈a所在平面与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,当按A、B、C所述方式变化时,线圈a所在平面仍与磁感线平行,磁通量不变,不产生感应电流;按D所述方式变化时,由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化,能够产生感应电流,故选D。

答案:D

6.(多选)如图所示是截面为等腰直角形的三棱柱,其侧面abcd为正方形,边长为L,将它按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()

A.通过abcd平面的磁通量大小为B·L2

B.通过dcfe平面的磁通量大小为B·L2

C.通过abfe平面的磁通量大小为B·L2

D.通过整个三棱柱的磁通量为零

解析:由公式Φ=BS cos θ可以得出通过侧面abcd的磁通量Φ1=BL2cos 45°=BL2,A错误;通过平面dcfe的磁通量Φ2=BL·L,B正确;通过平面abfe的磁通量Φ3=B·L2cos 90°=0,C错误;而整个三棱柱表面是个闭合曲面,穿入与穿出的磁感线条数相等,即穿过它的净磁感线的条数是0,故穿过整个三棱柱的磁通量为零,D正确。

答案:BD

7.(多选)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中可能的是()

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

解析:回路A中有电源,当S1闭合后,回路中有电流,产生磁场,回路B中有磁通量。在S1闭合或断开的瞬间,回路A中的电流从无到有或从有到无,产生的磁场发生变化,从而使穿过回路B的磁通量发生变化,此时若S2是闭合的,则回路B中有感应电流,电流计指针偏转,所以选项A、D正确。

答案:AD

8.如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流()

A.开关S闭合或断开瞬间

B.开关S闭合一段时间之后

C.开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置时

D.拿走铁环,再做这个实验,开关S闭合或断开的瞬间

解析:根据法拉第对产生感应电流的五类概括,选项A、C、D符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象。而开关S闭合一段时间之后,A线圈中是恒定电流,产生恒定的磁场,B线圈中磁通量稳定不变,故不能使B线圈中产生感应电流,故选项B符合题意。

答案:B

9.要研究电磁感应现象实验,为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线接成相应的实物电路图。

答案:实物电路图如图所示。

B组

1.如图所示,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等长的平行导线ab和cd,以相同的速度v匀速向右滑动。为使ab中有感应电流产生,对开关S来说()

A.打开和闭合都可以

B.应打开

C.打开和闭合都不行

D.应闭合

解析:若开关打开,导线运动时,闭合回路abdc中磁通量不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回路abNM中磁通量变化,产生感应电流。所以,应选D选项。

答案:D

2.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包