13.3 电磁感应现象及应用 课后练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教2019版高二必修三13.3电磁感应现象及应用课后练习 一．选择题（共10小题） 1．从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中。如图示为瑞士科学家科拉顿的实验场景，他用一个线圈与一电流计连成闭合回路，为了磁铁不影响电流计中的小磁针，特意将电流计放在隔壁的房间里。科拉顿先用条形铁在线圈中插入与拔出，然后又跑到另一房间里去观察电流计，但最终没有发现电感应现象。关于科拉顿实验的说法正确的是（　　） A．实验过程没有感应电流的产生 B．观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了 C．观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大 D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机 2．下列各图所示能产生感应电流的是（　　） A．一个闭合线圈绕平行于匀强磁场的转动轴匀速转动 B．条形磁铁插入有开口的圆环 C．闭合线圈与条形磁铁在同一平面远离磁铁 D．平行金属导轨上两根金属棒向相反方向运动 3．如图所示，虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是（　　） A．磁通量一直变小 B．磁通量一直不变 C．有感应电流 D．没有感应电流 4．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（　　） A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流 B．只要闭合电路中磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流 C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生 D．只要有磁感线穿过闭合电路，闭合电路中就有感应电流 5．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。图中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 6．环形导线M、N在同一平面内，圆心均在O点。M中的电流方向如图所示。则（　　） A．O处的磁场方向与平面平行 B．O处的磁场方向垂直平面向里 C．M中电流增大时，穿过N的磁通量不变 D．M中电流增大时，N中产生感应电流 7．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。在将磁铁的N极插入线圈的过程中（　　） A．通过电阻的感应电流由a到b,线圈与磁铁相互吸引 B．通过电阻的感应电流由a到b,线圈与磁铁相互排斥 C．通过电阻的感应电流由b到a,线圈与磁铁相互吸引 D．通过电阻的感应电流由b到a,线圈与磁铁相互排斥 8.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通有电流，下列情况中，闭合金属线框中没有感应电流产生的是（　　） A．电流恒定，闭合金属线框向右平移 B．电流恒定，闭合金属线框向上平移 C．金属线框固定不动，电流增加 D．金属线框固定不动，电流减小 9．如图所示，O1O2是矩形金属导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中有感应电流产生的是（　　） A．将abcd向上平移 B．将abcd向下平移 C．将abcd以ab为轴转动60° D．将abcd以ad为轴转动60° 10．下列各图的线圈中能产生感应电流的是（空间的磁场足够大）（　　） A． B． C． D． 11.．如图所示，将一圆形导线环竖直放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn沿水平方向，pq沿竖直方向。则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是（　　） A．让圆环绕过圆心且垂直于圆环平面的轴转动 B．让圆环在竖直面内向右平动 C．让圆环以mn为轴转动 D．让圆环以pq为轴转动 12.下列说法正确的是（　　） A． 如图所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0， 则C处磁场的总磁感应强度大小是 B． 小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图所示电流时，小磁针的N极将会垂直 纸面向外转动 C． 如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的 面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS D． 如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，将线框绕 PQ轴转动时线圈中会产生感应电流 二．多选题（共3题） 13．如图所示，正确连接电路后，下列图示情景中能产生感应电流的是（　　） A．图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动 B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙中开关S保持闭合，改变滑动变阻器接入电路的阻值的过程中 D．图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移 14．下列如图所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动 B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中 C．如图丙所示，开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈 15．如图所示，面积为S的长方形线框CDEF放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　） A．图示位置，穿过线框CDEF中的磁通量为Φ=0 B．以CD边为轴，让线框CDEF转过60°角，这一过程中，线框中的磁通量 变化量大小为ΔΦ=0.5BS C．线框以CF边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流 D．线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流 三．解答题（共5小题） 16．某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是______。 A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B.若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转 C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 17．如图，甲、乙线圈平行纸面放置，甲处的匀强磁场方向平行OO′，乙处的匀强磁场方向垂直纸面向内，两线圈绕OO′轴转动时，甲线圈中______（填“有”或“没有”）感应电流，乙线圈中______（填“有”或“没有”）感应电流。已知乙中磁场的磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，当线圈从图示位置绕OO′轴转过90°时，穿过该线圈的磁通量为______。 18．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。请根据实验现象填空： （1）开关闭合后，将线圈A插入或拔出线圈B，可以看到电流计指针______； （2）开关闭合后，线圈A在线圈B中静止不动，可以看到电流计指针______； （3）开关闭合后，将滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针______。（各空均选填“偏转”或者“不偏转”） 13题图 14题图 19．如图所示，边长为40cm的正方形闭合导线框，一半处在磁感应强度为B=0.5T的有界匀强磁场中，则穿过导线框的磁通量为______Wb,如果以ab边为轴，将导线框从图示位置转过60°的过程中，导线框中______（选填“有”或“没有”）感应电流产生。 20．在图（1）中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是______；图（3）中电流计的指针从中央向______偏转；图（4）中的条形磁铁上端为______极。 四．计算题（共4小题） 21．如图所示，金属框架MON与导体棒DE构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON的夹角为45°，导体棒DE始终与框架ON垂直．求： （1）若磁感应强度B=0.1T，导体棒DE从O点出发，向右以1m/s的速度匀速运动4s时，回路的磁通量的变化量是多少； （2）若导体棒DE向右运动，回路面积从S0=8m2变到St=18m2时，磁场的磁感应强度恰好从B0=0.1T变到Bt=0.8T，则回路中的磁通量变化量是多少； （3）若t=0时，磁感应强度B1=0.1T，导体棒DE从O点右侧1m处向右以1m/s的速度匀速运动，且此后闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式？ 22．如图所示，矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中，右半边在磁场外，当线圈以ab边为轴向纸外转过60°过程中，线圈中会不会产生感应电流？原因是什么？ 23．我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度B=4×10-5T，方向如图所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）该过程中磁通量的变化量的大小是多少？ （2）该过程导线框中有无感应电流？ 24．如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab刚进入磁场开始计时。 （1）指出哪些时间段内有感应电流产生。 （2）画出磁通量随时间变化的图象。 参考答案 1． 选择题 1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 6. D 7. D 8. B 9. D 10. B 11. D 12. B 2． 多选题 13.B C 14.B C 15.B C 3． 解答题 16.BD 17.没有；有，0 18.偏转；不偏转；偏转 19. 0.04；没有 20. 向下插入，右，N。 4． 计算题 21. （1）回路的磁通量的变化量是0.8Wb； （2）回路中的磁通量变化量是13.6Wb； （3）磁感应强度大小B随时间t变化的表达式为 22. 解：线圈以ab边为轴向纸外转过60°时，cd边恰好与磁场边界重合，故此过程中线圈的磁通量没有发生变化，线圈中不会产生感应电流。 23. （1）该过程中磁通量的改变量是1.4×10-5Wb； （2）该过程线框中有感应电流。 24. （1）能够产生感应电流的时间为：t＞或<t< （2） 学科网（北京）股份有限公司 $$