(练习)课时分层作业16 电磁感应现象及其应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

课时分层作业(十六)　电磁感应现象及其应用 考点一　磁通量的变化 1．如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　) A．变大　　　　　　　 B．变小 C．不变 D．无法确定 B　[螺线管内部磁场向左穿过线圈，设向左穿过线圈的磁通量为Φ1，螺线管外部磁场向右穿过线圈，设穿过的磁通量为Φ2，则净磁通量为Φ＝Φ1－Φ2。线圈从正中间A处向右移动到B处，Φ2增大，Φ1不变，则Φ减小。故B正确，A、C、D错误。] 2．如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，穿过三个线圈的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，则(　　) A．Φa＜Φb＜Φc B．Φa＞Φb＞Φc C．Φa＜Φc＜Φc D．Φa＞Φc＞Φb B　[当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a最多，b次之，c最少，即Φa>Φb>Φc，B正确。] 3．如图所示，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(　　) A．一直增加 B．一直减少 C．先增加后减少 D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少 D　[bc边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后磁通量减小到0，这时导线位于线框中间位置，再向右移动时磁通量垂直纸面向里增加，直到ad边与导线重合，再往右移动磁通量又变小，故D正确。] 4．如图所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈的磁通量发生变化的是(　　) A．将磁铁竖直向上平移 B．将磁铁水平向右平移 C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动 D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内 D　[图示状态下，穿过圆线圈的磁通量为零，而选项A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化，只有选项D可使线圈中的磁通量发生变化，D正确。] 考点二　感生电流有无的判断 5．如图所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列哪种过程中线圈会产生感应电流(　　) A．线圈扩张 B．线圈自下向上运动 C．线圈自上向下运动 D．线圈自左向右运动(未穿出磁场) A　[线圈扩张，线圈中磁通量变大，线圈中会产生感应电流，故A项正确；线圈自下向上运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故B项错误；线圈自上向下运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故C项错误；在未穿出磁场的前提下，线圈自左向右运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故D项错误。] 6．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　) A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时 C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时 C　[根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场就会发生变化，所以A、B、D中都会产生感应电流，C中不会产生感应电流，C正确。] 7．如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则(　　) A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流 B．当M左右平移时，环中有感应电流 C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流 D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流 D　[由于直导线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生。D正确。] 8．(多选)图中能产生感应电流的是(　　) BD　[A中，电路没有闭合，无感应电流；B中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流。] 9．在一段时间里，法拉第记下了大量实验失败的日记，然而他却一如既往，没有放弃追求，坚信既然“电能生磁”，那么“磁也一定能产生电”。正是在这种执着的追求中，1831年法拉第终于获得了成功。他制作了两个线圈，分别绕在铁环上，一个线圈与伏特电池连接，另一个线圈的两端用一根铜线连接起来，这根铜线的下方放有一根小磁针。法拉第在实验中发现，当开关接通或断开的刹那间，小磁针都发生微小摆动，而在电流稳定不变时，即使所通电流很大，小磁针也不发生任何摆动。这就是人类发现电磁感应现象的最初实验，它是物理学上一个重要的里程碑。 法拉第磁生电实验示意图 问题：小磁针偏转是什么原因导致的？为什么电流稳定不变时小磁针不偏转？ [答案]　感应电