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第三节　电磁感应现象
课时作业
(分值:70分)
(选择题每题6分)
考点1　感应电流产生的条件
1.如图所示,闭合线圈平面与条形磁体的轴线垂直,现保持条形磁体不动,使线圈由A位置沿轴线移动到B位置.在此过程中(　　)
[A] 穿过线圈的磁通量将增大,线圈中有感应电流
[B] 穿过线圈的磁通量将减小,线圈中有感应电流
[C] 穿过线圈的磁通量先减小,后增大,线圈中无感应电流
[D] 穿过线圈的磁通量先增大,后减小,线圈中无感应电流
2.如图所示,线圈abcd水平向右穿过磁场B区域时,在下列情况中,线圈中有感应电流产生的是(　　)
[A] 整个线圈在磁场中上下平动时
[B] 整个线圈都在磁场中左右平动
[C] 线圈离开磁场的过程中
[D] 线圈进入磁场后在它所在的平面内绕过a点垂直于纸面的轴旋转(旋转过程中,abcd未超出磁场区域)
3.(多选)下列图中线圈中不能产生感应电流的是(　　)
[A] 　 [B]
[C] 　 [D]
4.如图所示,磁铁向左平动过程中,下面说法正确的是(　　)
[A] 由于磁铁没有穿入或穿出线圈,电流表无示数
[B] 由于不明确磁铁是如何运动,电流表可能有、也可能无示数
[C] 电流表始终有示数
[D] 如果磁铁匀速靠近,则电流表无示数
5.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示.当滑动变阻器的滑片滑动时,能产生感应电流的圆环是(　　)
[A] a、b [B] b、c [C] a、c [D] a、b、c
6.如图所示为一位物理老师制作的一把“简易铜丝琴”.他是这么做的:在一块水平放置的木板两端固定两颗螺丝钉,将一根张紧的铜丝缠绕在两颗螺丝钉之间,扩音器通过导线与两螺丝钉连接,一块U形磁铁按照图示放置,用手指拨动铜丝,扩音器上就发出了声音.根据上面所给的信息,下面说法正确的是(　　)
[A] 铜丝竖直方向上振动,扩音器可发出声音
[B] 铜丝水平方向上振动,扩音器可发出声音
[C] 该“简易铜丝琴”将电能转化为机械能
[D] 利用这一装置所揭示的原理可制成电动机
7.(多选)如图是话筒的原理图,在弹性膜片后面粘接金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,声波使膜片振动,将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是(　　)
[A] 话筒是利用电流的热效应工作的
[B] 话筒是利用电磁感应原理工作的
[C] 膜片振动时,金属线圈中会产生感应电流
[D] 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
8.导线与线圈在同一平面内且线圈的两个边与导线平行.当矩形线圈远离导线移动时,若在t1～t2时间内,线圈中没有感应电流,则导线中的电流i与时间t的关系图像可能正确的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
9.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(　　)
　　
[A] 　　　　 　[B]
　　
[C] 　　　 　[D]
10.(10分)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中,磁场方向与水平面夹角θ=30°.一金属棒MN与磁场方向垂直,并垂直于CD、EF在框架上向右以速度v=1 m/s做匀速运动.t=0时,磁感应强度B0=2 T,此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为L=1 m的正方形.
(1)求t=0时刻,金属棒与框架所围成回路的磁通量Φ0;
(2)为使金属棒MN中不产生感应电流,从t=0开始,推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式.第三节　电磁感应现象
课时作业
(分值:70分)
(选择题每题6分)
考点1　感应电流产生的条件
1.如图所示,闭合线圈平面与条形磁体的轴线垂直,现保持条形磁体不动,使线圈由A位置沿轴线移动到B位置.在此过程中(　　)
[A] 穿过线圈的磁通量将增大,线圈中有感应电流
[B] 穿过线圈的磁通量将减小,线圈中有感应电流
[C] 穿过线圈的磁通量先减小,后增大,线圈中无感应电流
[D] 穿过线圈的磁通量先增大,后减小,线圈中无感应电流
【答案】 B
【解析】 使线圈由A位置沿轴线移动到B位置,由题图可知,穿过线圈的磁感线条数减少,则穿过线圈的磁通量减小,线圈中有感应电流,故B正确.
2.如图所示,线圈abcd水平向右穿过磁场B区域时,在下列情况中,线圈中有感应电流产生的是(　　)
[A] 整个线圈在磁场中上下平动时
[B] 整个线圈都在磁场中左右平动
[C] 线圈离开磁场的过程中
[D] 线圈进入磁场后在它所在的平面内绕过a点垂直于纸面的轴旋转(旋转过程中,abcd未超出磁场区域)
【答案】 C
【解析】 整个线圈都在磁场中上下平动时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,故A错误;整个线圈都在磁场中左右平动时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,故B错误;线圈离开磁场的过程中,磁通量减小,有感应电流产生,故C正确;线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,故D错误.
3.(多选)下列图中线圈中不能产生感应电流的是(　　)
[A] 　 [B]
[C] 　 [D]
【答案】 AC
【解析】 A中,线圈在磁场中运动,穿过线圈的磁通量没有变化,所以不会产生感应电流;B中,线圈离开磁场时,磁通量减小,故有感应电流产生;C中,线圈与磁场始终平行,穿过线圈的磁通量为零,没有变化,所以不能产生感应电流;D中,在磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,故选AC.
4.如图所示,磁铁向左平动过程中,下面说法正确的是(　　)
[A] 由于磁铁没有穿入或穿出线圈,电流表无示数
[B] 由于不明确磁铁是如何运动,电流表可能有、也可能无示数
[C] 电流表始终有示数
[D] 如果磁铁匀速靠近,则电流表无示数
【答案】 C
【解析】 由于磁铁的磁场是非匀强磁场,离磁铁越近,磁场越强,在磁铁靠近线圈的过程中,线圈磁通量增大,所以闭合电路中始终有感应电流.故C正确.
5.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示.当滑动变阻器的滑片滑动时,能产生感应电流的圆环是(　　)
[A] a、b [B] b、c [C] a、c [D] a、b、c
【答案】 A
【解析】 当滑动变阻器的滑片滑动时,电路中电流发生变化,从而引起闭合铁芯中的磁场变化,穿过a、b两圆环的磁通量随之变化,有感应电流产生,而 c圆环中有两股铁芯同时穿过,穿入和穿出c圆环的磁通量始终相等,合磁通量为零,所以c圆环中不能产生感应电流,故A正确,B、C、D错误.
考点2　电磁感应的应用
6.如图所示为一位物理老师制作的一把“简易铜丝琴”.他是这么做的:在一块水平放置的木板两端固定两颗螺丝钉,将一根张紧的铜丝缠绕在两颗螺丝钉之间,扩音器通过导线与两螺丝钉连接,一块U形磁铁按照图示放置,用手指拨动铜丝,扩音器上就发出了声音.根据上面所给的信息,下面说法正确的是(　　)
[A] 铜丝竖直方向上振动,扩音器可发出声音
[B] 铜丝水平方向上振动,扩音器可发出声音
[C] 该“简易铜丝琴”将电能转化为机械能
[D] 利用这一装置所揭示的原理可制成电动机
【答案】 A
【解析】 U形磁铁产生的磁场沿水平方向,铜丝竖直方向上振动,切割磁感线,产生感应电流,电流通过扩音器放大后发声,铜丝水平方向上振动,不切割磁感线,扩音器不能发出声音,A正确,B错误;该“简易铜丝琴”将机械能转化为电能,C错误;利用这一装置所揭示的原理可制成发电机,D错误.
7.(多选)如图是话筒的原理图,在弹性膜片后面粘接金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,声波使膜片振动,将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是(　　)
[A] 话筒是利用电流的热效应工作的
[B] 话筒是利用电磁感应原理工作的
[C] 膜片振动时,金属线圈中会产生感应电流
[D] 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
【答案】 BC
【解析】 当声波使膜片前后振动时,线圈切割磁感线产生感应电流,将声音信号转换成电信号,是根据电磁感应原理工作的,故A错误,B正确;膜片振动时,金属线圈切割磁感线,会产生感应电流,故C正确;膜片随着声波而周期性振动,穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的,故D错误.
(选择题每题9分)
8.导线与线圈在同一平面内且线圈的两个边与导线平行.当矩形线圈远离导线移动时,若在t1～t2时间内,线圈中没有感应电流,则导线中的电流i与时间t的关系图像可能正确的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 B
【解析】 当矩形线圈远离导线移动时,只有在t1～t2时间内,导线中的电流i在增大,线圈内的磁通量才可能不变,线圈中才会没有感应电流,故B正确.
9.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(　　)
　　
[A] 　　　　 　[B]
　　
[C] 　　　 　[D]
【答案】 D
【解析】 题图A中线框在匀强磁场中向右运动的过程,线框的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故A错误;题图B中线框转动过程,线框的磁通量始终为零,不会产生感应电流,故B错误;题图C中线框在匀强磁场中向右运动的过程,线框的磁通量始终为零,不会产生感应电流,故C错误;题图D中线框转动过程,线框的磁通量周期性变化,会产生感应电流,故D正确.
10.(10分)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中,磁场方向与水平面夹角θ=30°.一金属棒MN与磁场方向垂直,并垂直于CD、EF在框架上向右以速度v=1 m/s做匀速运动.t=0时,磁感应强度B0=2 T,此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为L=1 m的正方形.
(1)求t=0时刻,金属棒与框架所围成回路的磁通量Φ0;
(2)为使金属棒MN中不产生感应电流,从t=0开始,推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式.
【答案】 (1)1 Wb　(2)B=(T)
【解析】 (1)由磁通量定义可知Φ0=B0S=B0L2sin θ,
解得Φ0=1 Wb.
(2)设经过时间t,磁感应强度为B,这一过程中金属棒运动的距离为x=vt,
此时的磁通量为Φ=BL(L+x)sin θ,
为不产生感应电流,则
BL(L+vt)sin θ=B0L2sin θ,解得B=(T).

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