2021届高三物理一轮复习电磁感应1：磁通量、电磁感应现象(答案)

1、第2页，共8页2021届高三物理一轮复习电磁感应1：磁通量、电磁感应现象班级座号姓名分一、知识清单1磁通量(1)定义：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量公式:二BS。(3) 单位：1Wb二丄_Tma。(4) 磁通量是标量，但有正负之分，若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。(5) 适用条件：匀强磁场;S是垂直磁场的有效面积.如图1,穿过S2的有效面积为S1,所以磁通量为二BS；如图2,有效面积为ScosR，所以磁通量为二(6)磁通量与线圈的匝数无关。【答案】2非匀强磁场的磁通量磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的净条数环形电流&g

2、t;'ab答案】3判断电磁感应现象是否发生的一般流程答案】4两类电磁感应现象动生：切割磁感线而生电本质洛伦兹力驱动自由电荷定向移动感生：磁场（或电流）变化而生电平动切割转动切割法拉第圆盘（辐条交流发电机（旋转切割）切割）变压器（法拉第线自感圈）感生线圈磁铁插入线圈本质变化的磁场产生涡旋的电场，电场力驱动自由电荷定向移动当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的漩涡状的感应电流.（1）电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.（2）电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力的作用，安培力使

3、导体运动起来交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【答案】二、选择题7 .（磁通量的计算）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,第二次将线框绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为'、和2，则（）A.卜“2B.A0二'2C.人产人乌【答案】C.【解析】设闭合线框在位置1时的磁通量为,在位置2时的磁通量为2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故严2.将闭合线框从位置1平移到位置2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以AO二|02-霜1二粘-鲨；将闭合线框从位置1

4、绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以a°2二|（-$-|二略+咛以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向）故正确选项为C.I图28 .如图1所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用和2表示穿过两环的磁通量；如图2所示，两同心圆环A和B处在同一平面内,B的半径小于A的半径一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直,则穿过两圆环的磁通量大小为与，则有B（）A12ABB1二2A%C1爲A二B【答案】B【解析】只有S1内有磁场，由s1与s2构成的环内没有磁场，所以环1和2的磁通量是相等的，即广2；根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿

5、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,B的面积小，抵消较小，则磁通量较大,所以O.BA9 2017江苏卷如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）答案】A【解析】穿过a和b两线圈的磁感线的条数相同，所以选项A正确.10.如图1所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若

6、使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是（）【答案】C【解析】是标量，但有正负之分，在计算'二2®时必须注意2、略的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则2=¥bs,产-如S,因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，3+1故、二2BS.11（2020上海等级考）如图所示，线框abed与通有恒定电流的长直导线MN共面，线框从图示位置I按以下四种方式运动，磁通量变化的绝对值最大的是（）（A）平移到位置II（B）以bd为转轴

7、转到位置II（C）以MN为转轴转到位置III（D）平移到以MN为对称轴的位置IIIMab_-IUl'|"I“一2N【答案】D【解析】平移到以MN为对称轴的位置III，磁通量方向相反，磁通量的变化是原来磁通量的2倍。变化量最大。考察知识磁通量。核心素养科学思维（改变磁通量的分析）12.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接下列说法中正确的是（）A. 开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.

8、开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【答案】A【解析】只要闭合回路磁通量发生变化就会产生感应电流，故A项正确，B项错误；开关闭合后，只要滑片P滑动就会产生感应电流，故C、D两项错误.13.（鲁科版选修3-2P8T3）如图所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是（）A螺线管中不会产生感应电流B螺线管中会产生感应电流C只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D.只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流【答案】B【解析】当条形磁铁以速度v向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺线管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关，故B正

9、确.14.（2014.新课标全国I14）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化【答案】D【解析】产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的

10、变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化,所以选D.15如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面上，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是（）A导线中电流强度变大B线框向右平动C线框以长直导线为轴转动D.线框以ab边为轴转动答案】C16 .（人教版选修3-2P14T6改编）（多选）如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另

11、一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是（）A磁铁插向左环，横杆发生转动B磁铁插向右环，横杆发生转动C磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流【答案】BD17 （多选）（2020天津）手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中）第7页，共8页A送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C

12、送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失【答案】AC【解析】【详解】AB由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，A正确，B错误；C根据变压器原理，原、副线圈通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；D手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传递能量是有能量损失的，D错误。故选AC。减最有效的方案是（）BC18 2017全国卷I扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰

13、动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰1xxx'|XXX1lMklk1I迪迪疋D答案】A【解析】紫铜薄板上下及左右振动，都存在磁通量变化的为选项A所示方案.19在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图中，最能符合这样要求的一幅图是（）AgutcdBC第9页，共8页【答案】D20.（2019陕西师大附中）如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴00'转动，且假设摩擦等阻力不计，转动

14、是匀速的，现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘，则（）A. 铜盘转动将变快B. 铜盘转动将变慢C. 铜盘仍以原来的转速转动D. 因磁极方向未知，无法确定【答案】B【解析】假设蹄形磁铁的上端为N极,下端为S极，铜盘顺时针转动。根据右手定则可以确定此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘。通电导体在磁场中要受到力的作用，根据感应电流的方向和磁场的方向，利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针方向，其受力方向与铜盘的转动方向相反，所以铜盘的转动速度将减小。无论怎样假设，铜盘的受力方向始终与转动方向相反，所以转动将变慢,B正确。21图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术

15、的原理图。其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息。如图乙所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起。对以上两个实例的理解正确的是（）甲rA涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象B能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源D以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源【答案】B【解析】解：A涡流探伤技术其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变；跳环实验演示线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，属于演示楞次定律，故A错误；B、无论是涡流探伤技术运，还是演示楞次定律，都需要产生感应电流，而感应电流产生的条件是在金属导体内，故B正确；CD、金属探伤时，是探测器中通过交变电流，产生变化的磁场，当金属处于该磁场中时，该金属中会感应出涡流；演示楞次定律的实验中，线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，故CD错误；三、填空题22（高考题）已知某