高中物理 1.1 磁生电的探索练习 鲁科版选修32.doc

1.1 磁生电的探索a组1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()a.磁场对电流产生力的作用b.变化的磁场使闭合导体回路产生感应电流c.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化d.电流周围产生磁场解析:选项a属于磁场的性质,选项c、d属于电流的磁效应及磁化现象,选项b属于电磁感应现象。答案:b2.下列关于磁通量的说法中正确的有()a.磁通量不仅有大小还有方向,所以磁通量是矢量b.在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈的面积大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大c.磁通量大,磁感应强度不一定大d.把某线圈放在磁场中的m、n两点,若放在m处的磁通量较在n处的大,则m处的磁感应强度一定比n处的大解析:磁通量是标量,公式=bs,该公式的使用条件是,磁感应强度b与线圈平面垂直,若不垂直则=bssin,为b与s的夹角,故只有选项c正确。答案:c3.如图为研究电磁感应现象的实验装置。下列哪种情况下电流表指针不会偏转()a.闭合开关的瞬间b.闭合开关后,电路中电流稳定时c.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时d.闭合开关后,把铁芯从线圈a中拉出时解析:闭合开关时,电路中的电流从无到有,a中的磁场从无到有,故穿过线圈b的磁通量发生变化,电流表中有电流流过;当电路中电流稳定时,穿过线圈b的磁通量不再发生变化,电流表中无电流流过;移动滑动变阻器的滑片时,会导致a中电流大小变化,能引起线圈b的磁通量变化,电流表中有电流流过;把铁芯从线圈a中拉出时,线圈a的磁感应强度减弱,穿过线圈b的磁通量减少,电流表中有电流流过。故只有选项b符合题意。答案:b4.(多选)地球附近的磁感应强度约为0.510-4 t,将一个2 m2的线框放在地面上,通过它的磁通量可能为()a.1.010-4 wbb.0c.0.510-4 wbd.2.010-4 wb解析:当线框与磁感应强度b的方向垂直时,穿过线框的磁通量最大,m=bs=1.010-4 wb,而穿过线框的磁通量小于等于m,则选项a、b、c均正确。答案:abc5.(多选)如图所示,用导线做成的圆形回路与一通电直导线构成几种位置组合,哪些组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生?(图a、b、c中直导线都与圆形线圈在同一平面内,o点为线圈的圆心,d图中直导线与圆形线圈垂直,并与中心轴重合)()解析:对题图a而言,因为通电直导线位于环形导线所在平面内,且与直径重合,因此通过圆环的磁通量始终为零。所以当切断直导线中的电流时,磁通量在整个变化过程中皆为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生。对题图b而言,因为磁通量为大、小两个部分磁感线条数之差,通过圆环的磁通量不为零,当切断直导线中的电流时,磁通量变为零,即此过程中磁通量有变化,故闭合回路中会有感应电流产生。同理分析可得题图c中也有感应电流产生。对题图d而言,因为环形线圈与通电直导线产生的磁场的磁感线平行,故磁通量始终为零。当切断直导线中的电流时,磁通量在整个变化过程中皆为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生。故选项b、c符合题意。答案:bc6.(多选)如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a,下列各种情况中铜环a中有感应电流的是()a.线圈中通以恒定的电流b.通电过程中,使滑动变阻器的滑片p做匀速移动c.通电过程中,使滑动变阻器的滑片p做加速移动d.将开关突然断开的瞬间解析:线圈中通以恒定的电流,铜环a中磁通量不变,铜环a中没有感应电流,选项a不符合题意;滑动变阻器的滑片p做匀速、加速移动时,线圈中电流变化,铜环a中磁通量发生变化,铜环a中有感应电流,选项b、c符合题意;将开关突然断开的瞬间,线圈中电流变为零,铜环a中磁通量发生变化,铜环a中有感应电流,选项d符合题意。答案:bcd7.一平面线圈用细杆悬于p点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈由水平位置第一次到达位置的过程中,穿过线圈的磁通量()a.向右逐渐增加b.向左逐渐减少c.向右先增加后减少d.向左先减少后增加解析:开始时细杆处于水平位置,穿过线圈的磁通量为零,转到细杆和磁场相垂直时磁通量最大,此后穿过线圈的磁通量开始减少,所以在线圈由水平位置第一次到达位置的过程中,穿过线圈的磁通量向右先增加后减少,选项c正确。答案:c8.如图所示,在磁感应强度为b的匀强磁场中,有一个边长为l的正方形线框,线框平面与磁场方向垂直。则穿过线框的磁通量为。若线框向右平移,线框中有无感应电流?。若将线框翻转180,该过程中有无感应电流?。解析:由题意知:线框面积为s=l2,线框平面和磁场方向垂直时,=bs=bl2。线框向右平移,磁通量没有变化,无感应电流。将线框翻转180,磁通量发生变化,有感应电流。答案:bl2无有b组1.(多选)如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周往外拉,使线圈包围的面积变大,此过程中线圈中()a.有感应电流b.无感应电流c.穿过线圈的磁通量增大d.穿过线圈的磁通量减小解析:当线圈面积增大时,穿过线圈的条形磁铁外部磁感线条数增加,而穿过线圈的条形磁铁内部的磁感线条数是不变的,则穿过线圈的磁感线总条数减少,磁通量减小,线圈中会产生感应电流。选项a、d正确。答案:ad2.如图所示,正方形线框abcd接有电压表、电流表,线框在匀强磁场中向右做匀速运动,下列说法正确的是()a.电流表示数为零,电压表示数不为零b.电流表示数不为零,电压表示数为零c.两表示数均为零d.两表示数均不为零解析:穿过线框和电压表、电流表组成的闭合电路的磁通量,在线框向右做匀速运动过程中不发生变化,故电路中没有感应电流产生,由两表的工作原理知两表示数均为零,所以选项c正确。答案:c3.匀强磁场的磁感应强度b=0.8 t,矩形线圈abcd的面积s=0.5 m2,共10匝,开始b与s垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示。(1)当线圈绕ab边转过60时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量变化了多少?(2)当线圈绕dc边转过60时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量变化了多少?解析:(1)当线圈绕ab转过60时,=bs=bscos 60=0.80.5 wb=0.2 wb(此时的s正好全部处在磁场中)。在此过程中s没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量=0。(2)当线圈绕dc边转过60时,=bs,此时没有磁场穿过s,所以2=0;未转动时1=b=0.2 wb,=2-1=-0.2 wb,故磁通量减少了0.2 wb。答案:(1)0.2 wb0(2)0减少0.2 wb4.如图所示,一带电小球a用绝缘细线悬挂,在水平面内做匀速圆周运动,其正下方有一导体环b放在绝缘水平地面上,圆环b的圆心位于悬点正下方。(1)将圆环以环上某点为支点竖起的过程中,圆环中是否产生感应电流。(2)将圆环在水平面上拉动时,圆环中是否产生感应电流。解析:带电小球做圆周运动可等效为一环形电流,在空间产生磁场,可由安培定则判断磁感线沿竖直方向。(1)当圆环竖起时,穿过圆环的磁通量减少,由感应电流的产生条件知圆环中产生电流。(2)当圆环被拉动时,圆环远离磁场,穿过圆环的磁通量减少,圆环中产生感应电流。答案:(1)产生感应电流(2)产生感应电流5.在匀强磁场中有两根平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd,如图所示,试探究让ab、cd如何运动,可使回路中产生感应电流。解析:产生感应电流的条件是闭合