13.3电磁感应现象及应用—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册练习
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13.3电磁感应现象及应用
题号一二三总分
得分
一、单选题(本大题共14小题,共56.0分)
1.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d,将一边长为l的正方形导线
框以速度v匀速地通过磁场区域,若d>l,则线框中不产生感应电流的时
间应等于()
A. d
v B. l
v
C. d−l
v
D. d−2l
v
【答案】C
【解析】略
2.如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在
两导线的中央,则()
A. 两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零
B. 两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零
C. 两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等
D. 因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零6A
【答案】A
【解析】略
3.如图所示,AB是处于水平面内的一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根
通电直导线CD,且CD//AB。当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面
积的磁通量将()
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 始终为零
D. 不为零,但保持不变
【答案】C
【解析】略
4.如图所示,大圆导线环A中通有逆时针方向的电流,在导线环所在平面内有一
个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外,则穿过圆B的磁通量()
A. 为零
B. 垂直环面向里
C. 垂直环面向外
D. 条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】略
5.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的直导线MN
与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2,设前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
【答案】C
【解析】略
6.为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用,某小组查阅资料得知:“将金属线圈放置
在头部上方几厘米处,给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流,电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流,而对脑神经产生电刺激作用,其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是
A. 脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B. 脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应
C. 若将脉冲电流改为恒定电流,可持续对脑神经产生电刺激作用
D. 若脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,则在脑部产生的感应电场及感应电流会增
强
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电流的磁效应和电磁感应现象,同时需要明确电磁感应现象的条件和决定感应电流的大小的因素。
脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应;脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电磁感应现象;产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化;根据法拉第电磁感应定律可知,当脉冲电流最大强度不变,即产生的磁场的最大磁感应强度不变,故磁通量的变化量不变,但缩短脉冲电流时间,故产生的感应电动势变大,所以则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强。【解答】
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应,故A错误;
B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电磁感应现象,故B错误;
C.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,当脉冲电流改为恒定电流时,磁场不发
生变化,即磁通量不变,所以不会产生感应电动势,故不能持续对脑神经产生电刺激作用,故C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律可知,当脉冲电流最大强度不变,即产生的磁场的最大磁感应强度不变,故磁通量的变化量不变,但缩短脉冲电流时间,故产生的感应电动势变大,所以则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强,故D正确。
故选D。
7.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. 通电线圈在磁场中受磁场作用力转动
C. 磁铁吸引小磁针
D. 闭合线圈靠近磁铁时产生电流
【答案】D
【解析】
【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。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为磁化现象;D为电磁感应。
【解答】
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.磁铁吸引小磁针,磁性相互作用,故C错误;
D.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D正确。
故选D。
8.为寻找“磁生电”现象,英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图
所示),一个线圈A连接电池E和开关S1,另一个线圈B连接开关S2,并在其中一段直导线正下方放置一小磁针。闭合开关S1、S2前,小磁针静止且与直导线平行。则下列说法正确的是
A. 先闭合开关S1,再闭合开关S2,小磁针偏转了一下,最终复原
B. 先闭合开关S1,再闭合开关S2,小磁针偏转了一下,并一直保持这种偏转状态
C. 先闭合开关S2,再闭合开关S1,小磁针偏转了一下,最终复原
D. 先闭合开关S2,再闭合开关S1,小磁针偏转了一下,并一直保持这种偏转状态
【答案】C
【解析】
【分析】
先闭合S1,而此时S2是断开的,闭合S1时B线圈不会有感应电流;先闭合S2使B线圈形成闭合回路,再闭合S1时B线圈有感应电流,此电流的磁场对小磁针产生作用力。
【解答】
AB.先闭合S1,A线圈中电流恒定,软铁环内有稳定的磁场,再闭合S2时B线圈中没有磁通量的变化,不会有感应电流,小磁针不动,故AB错误;
CD.如果先闭合S2使B线圈形成闭合回路,再闭合S1时软铁环内磁通量增大,B线圈有感应电流,小磁针偏转一下;稳定时A中电流恒定,软铁环内磁通量无变化,B线圈无感应电流,小磁针将恢复原位,故C正确,D错误。
故选C。
9.下面所示的实验示意图中,用于探究电磁感应现象的是()