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课时跟踪检测(二十一) 电磁感应现象及其应用
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1.我国是对磁现象认识最早的国家之一,公元前4世纪左右成书的《管子》中就有“上有慈石者,其下有铜金”的记载,“慈石”是指磁铁矿,“铜金”是指黄铁矿或黄铜矿,常与磁铁矿共生。这是关于磁的最早记载。关于磁通量和电磁感应现象,下列说法正确的是 ( )
A.磁通量是矢量,不仅有大小而且有方向,磁感应强度越大,磁通量越大
B.若发生电磁感应现象,则穿过闭合回路的磁通量一定变化
C.电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的,此现象中机械能转化为电能
D.其他条件不变时,线圈面积S越大,则磁通量Φ也越大
2.图中的手机正在进行无线充电。充电底座接入的交变电流激发变化的磁场,使手机内产生感应电流,从而实现无线充电的功能。这种充电方式利用的原理是 ( )
A.静电屏蔽 B.电荷守恒
C.电磁感应 D.尖端放电
3.如图所示,n匝线圈半径为R,以O为圆心、r为半径的圆形区域内有垂直线圈平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。穿过线圈的磁通量为 ( )
A.πBR2 B.πBr2 C.nπBR2 D.nπBr2
4.如图所示,矩形线圈ABCD位于足够长的通电直导线附近,线圈与导线在同一竖直平面内,AB边与导线平行,以下操作中,线圈中不产生感应电流的是 ( )
A.线圈向右平移
B.线圈以直导线为轴转动
C.线圈以AB边为轴转动
D.线圈以BC边为轴转动
5.下列四幅图所描述的情境,线圈中能够产生感应电流的是 ( )
A.甲图中,线圈与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁
B.乙图中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动
C.丙图中,条形磁铁快速穿过有缺口的线圈
D.丁图中,线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动
6.(12分)我国的探月卫星在进入近地点的地月转移轨道时,假设卫星中有一边长为50 cm的正方形闭合导线框,由于卫星的姿势变化,其由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B=4×10-5 T,方向如图所示(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)该过程中穿过导线框磁通量的改变量;(6分)
(2)该过程导线框中有无感应电流产生。(6分)
课时跟踪检测(二十一)
1.选B 磁通量是标量。在匀强磁场中,当磁感线与闭合回路垂直时,磁感应强度越大,磁通量越大,当磁感线与闭合回路平行时,磁通量Φ为零,A错误;由电磁感应现象的产生条件可知,B正确;电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的,C错误;在匀强磁场中,只有线圈与磁场有一定夹角时,线圈面积S越大,磁通量Φ越大,当磁感线与闭合回路平行时,磁通量Φ为零,D错误。
2.选C 充电底座接入的交变电流激发变化的磁场,使手机中的受电线圈感应出电流,故手机无线充电利用的原理是电磁感应。故选C。
3.选B 穿过线圈的磁通量与匝数无关,则穿过线圈的磁通量为Φ=BS=πBr2。故选B。
4.选B 当线圈向右平移时,逐渐远离线圈,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中产生感应电流,故A不符合题意;线圈以直导线为轴转动,穿过线圈的磁通量不变,则线圈中不产生感应电流,故B符合题意;当线圈以AB边为轴转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,线圈中产生感应电流,故C不符合题意;当线圈以BC边为轴转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,则线圈中产生感应电流,故D不符合题意。
5.选D 题图甲中,穿过回路的磁通量始终为零,不产生感应电流,故A错误;题图乙中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动,穿过回路的磁通量始终不变,不产生感应电流,故B错误;题图丙中,线圈不是闭合回路,无法产生感应电流,故C错误;题图丁中,线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动,穿过闭合回路的磁通量发生变化,有感应电流,故D正确。
6.解析:(1)设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上,则穿过导线框的磁通量:
Φ1=BScos 53°=6.0×10-6 Wb
当导线框转至竖直位置时,导线框平面的法线方向水平向右,与磁感线所成的角为143°,穿过导线框的磁通量:
Φ2=BScos 143°=-8.0×10-6 Wb
该过程磁通量的改变量:ΔΦ=|Φ2-Φ1|=1.4×10-5 Wb。
(2)因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化,所以一定有感应电流产生。
答案:(1)1.4×10-5 Wb (2)有感应电流产生
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