第十三章 电磁感应与电磁波初步(高效培优·单元测试)物理人教版必修第三册
2026-07-14
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2份
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18页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 电磁感应,电磁波 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.19 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58793273.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
人教版(2019)必修第三册第13章电磁感应与电磁波初步单元卷,75分钟100分,覆盖电磁感应、电磁波等核心知识,通过实验探究与综合计算,培养物理观念与科学思维,适配单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题46分|能量量子化、电磁波应用、磁场性质、感应电流条件|基础概念辨析,如能量子能量与频率关系|
|实验题|2题16分|感应电流方向探究、磁敏电阻测磁场|科学探究能力,如磁敏电阻电路设计与误差分析|
|解答题|3题38分|磁通量计算、磁场边界问题、动态磁通量变化|综合应用,如线框转动磁通量变化量计算|
内容正文:
第十三章 电磁感应与电磁波初步
注意事项:
1.测试范围:人教版(2019): 必修第三册第13章。
2.考试时间:75分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列关于能量量子化的说法正确的是( )
A.爱因斯坦最早提出能量量子化假说
B.电磁波的频率越高,其能量子的能量越大
C.电磁波的波长越长,其能量子的能量越大
D.普朗克认为光是由一个个不可分割的能量子组成,每个能量子为一个光子
2.关于电磁波的发现及应用,下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B.利用红外线的热效应能杀菌消毒,夜视仪利用了紫外成像技术
C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制
D.为了有效向外发射电磁波,振荡电路不必采用开放电路,但要提高振荡频率
3.下列说法正确的是( )
A.同名磁极相互吸引
B.异种电荷相互吸引
C.两个电荷之间的库仑力是电荷间直接发生的,并不需要其它物质
D.因为我们摸不着也看不见磁场和电场,所以它们其实是不存在的,是人为假想的
4.如图所示,年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路,线圈与开关、电流表组成另一个回路。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,关于该实验下列说法正确的是( )
A.闭合开关的瞬间,电流表中有的感应电流
B.闭合开关的瞬间,电流表中有的感应电流
C.闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表中有的感应电流
D.闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表中有的感应电流
5.如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向夹角,已知,,矩形线圈面积为S,磁感应强度大小为B,现将线圈绕ad顺时针旋转37°,则通过线圈的磁通量变化量为( )
A.BS B.-0.2BS C.0.2BS D.1.8BS
6.长直通电导线在空间上某一点产生的磁感应强度B的大小与长直导线的电流I成正比,并和该点与长直导线的距离成反比。如图所示,长直导线P、Q分别通以大小相等、方向相反的电流。AB连线长度是CD连线长度的二倍,两者互为中垂线,P、Q分别在AO、BO的中点,则下列说法错误的是( )
A.两点的磁感应强度相同
B.点中,O点的磁感应强度最大
C.沿AB连线从P到Q磁感应强度先增大后减小
D.在连线AB和CD构成的平面内,不存在磁感应强度为零的位置
7.四根相同长直导线处于边长为的正方形的四个顶点上,为正方形的中心,通入的电流方向如图所示,第1、2、3、4根导线中电流的大小分别为、、、。已知一根无限长直导线通入电流时,与直导线距离为处的磁感应强度大小,为常量。则中心处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
8.(多选)如图所示,一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方,接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是( )
A.减小铜丝直径,小磁针仍能偏转
B.小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关
C.要使得实验现象明显,最好使导线平行放置在小磁针的正上方
D.用铝导线替换铜导线,小磁针仍能偏转
9.(多选)如图所示,平行长直导线、固定在水平面上,两导线通有方向相同、大小相等的恒定电流,一段通电直导线固定在、两导线连线的垂直平分线上的点,导线与导线、平行,长直导线在空间某点产生的磁场磁感应强度大小,其中为比例系数,为导线中通过的电流,为该点到导线的距离。将竖直向下平移到点,移动过程中、、中电流均不变,则在移动过程中受到的安培力( )
A.有可能一直减小 B.有可能一直增大 C.有可能先减小后增大 D.有可能先增大后减小
10.(多选)如图所示的电路中,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V,电阻随温度的变化可忽略不计,线圈L有较大的自感系数,其直流电阻可忽略不计,电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V,内阻可忽略不计,则( )
A.开关S闭合时,L1、L2同时亮 B.开关S闭合时,L1逐渐变亮,L2立即变亮后逐渐熄灭
C.电路稳定后断开S,L1闪亮后逐渐熄灭 D.电路稳定后断开S瞬间,PQ间的电压为0
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转(甲、乙、丙图中的电流计规格相同);
某小组用图乙所示装置做实验,实验前___________(填“需要”或“不需要”)查明线圈A、B的绕制方向;某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针___________(填“向左”或“向右”)偏转;
(2)另一个小组用图丙所示装置做实验,在开关闭合后,滑动变阻器的滑片匀速滑动时,电流计的指针___________(填“会”或“不会”)发生偏转;
(3)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________(填“阻碍”或“阻止”)引起感应电流的磁通量的变化。
12.某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪,其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示,磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示,提供的器材有:
A.磁敏电阻(工作范围为)
B.电源(电动势为,内阻很小)
C.电流表(量程为,内阻不计)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.定值电阻(阻值为)
F.定值电阻(阻值为)
G.开关,导线若干
(1)电路连接:按照图乙所示连接实验电路,定值电阻应选用_____(填“”或“”)。
(2)按下列步骤进行调试:
①闭合开关,将电阻箱调为,然后将开关向_____(填“”或“”)端闭合,将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T;
②逐步减小电阻箱的阻值,按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值;
③将开关向另一端闭合,测量仪即可正常使用。
(3)用调试好的磁场测量仪进行测量,当电流表的示数为时,待测磁场的磁感应强度为_____(结果保留两位有效数字)。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻明显变大,这将导致磁感应强度的测量结果_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一边长分别为a、b的矩形线框,初始时如图所示。求:
(1)初始时,矩形线框的磁通量;
(2)线框绕转动的过程中磁通量的变化量。
14.如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1cm。现于纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1cm,1匝;B线圈半径为2cm,1匝;C线圈半径为0.5cm,1匝。问:
(1)在B减为0.4T的过程中,A和B中磁通量各改变多少?
(2)当磁场方向转过30°角的过程中,C中的磁通量改变多少?
15.如图所示,足够长的金属框架MON与足够长的导体棒DE构成回路,处在匀强磁场中且与磁场垂直。
(1)若,DE从O点出发,向右以的速度匀速运动4s时,回路的磁通量的变化量是多少?
(2)在图中,若回路面积从变到,同一时间内B从变到,则回路中的磁通量变化量是多少?
(3)若开始时,DE从O点右侧1m处出发,向右以的速度匀速运动,且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。
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第十三章 电磁感应与电磁波初步
注意事项:
1.测试范围:人教版(2019): 必修第三册第13章。
2.考试时间:75分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列关于能量量子化的说法正确的是( )
A.爱因斯坦最早提出能量量子化假说
B.电磁波的频率越高,其能量子的能量越大
C.电磁波的波长越长,其能量子的能量越大
D.普朗克认为光是由一个个不可分割的能量子组成,每个能量子为一个光子
【答案】B
【详解】A.能量量子化假说由普朗克于1900年首次提出(用于解释黑体辐射),故A错误;
B.由可知,频率越高,能量子的能量越大,故B正确;
C.由可知波长越长,能量子的能量越小,故C错误;
D.普朗克提出能量量子化时,仅假设物质振子能量是量子化的,并未直接应用于光,爱因斯坦首次提出光由能量子(光子)组成,故D错误。
故选B。
2.关于电磁波的发现及应用,下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B.利用红外线的热效应能杀菌消毒,夜视仪利用了紫外成像技术
C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制
D.为了有效向外发射电磁波,振荡电路不必采用开放电路,但要提高振荡频率
【答案】C
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围也产生稳定的电场;周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场周围也一定产生周期性变化的电场,选项A错误;
B.利用紫外线的化学效应能杀菌消毒,夜视仪利用了红外成像技术,选项B错误;
C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制,选项C正确;
D.为了有效向外发射电磁波,必须要提高振荡电路得振荡频率,同时采用开放电路,选项D错误。
故选C。
3.下列说法正确的是( )
A.同名磁极相互吸引
B.异种电荷相互吸引
C.两个电荷之间的库仑力是电荷间直接发生的,并不需要其它物质
D.因为我们摸不着也看不见磁场和电场,所以它们其实是不存在的,是人为假想的
【答案】B
【详解】A.磁极间的相互作用规律为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误;
B.电荷间的相互作用规律为同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B正确;
C.两个电荷之间的库仑力是通过电场这种特殊物质传递的,并非电荷直接发生超距作用,故C错误;
D.电场、磁场是客观存在的特殊物质,看不见摸不着不代表不存在,人为假想的是用来直观描述场分布的电场线、磁感线,故D错误。
故选B。
4.如图所示,年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路,线圈与开关、电流表组成另一个回路。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,关于该实验下列说法正确的是( )
A.闭合开关的瞬间,电流表中有的感应电流
B.闭合开关的瞬间,电流表中有的感应电流
C.闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表中有的感应电流
D.闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表中有的感应电流
【答案】D
【详解】AB.闭合与断开开关的瞬间,穿过线圈的磁通量都不发生变化,电流表中均无感应电流,故AB错误;
CD.闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电阻R增大,电流减小,根据右手螺旋定则,线圈产生的磁场方向为顺时针沿铁环,且磁感应强度在减小。则通过线圈的磁通量减小了,根据楞次定律可得,线圈中产生的感应电流,其激发的磁场方向也为顺时针方向。再根据右手螺旋定则,可判定出电流表中有的感应电流,故C错误, D正确。
故选D。
5.如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向夹角,已知,,矩形线圈面积为S,磁感应强度大小为B,现将线圈绕ad顺时针旋转37°,则通过线圈的磁通量变化量为( )
A.BS B.-0.2BS C.0.2BS D.1.8BS
【答案】C
【详解】线圈水平放置时的磁通量为
线圈顺时针旋转37°时的磁通量为
则磁通量变化量为
故选C。
6.长直通电导线在空间上某一点产生的磁感应强度B的大小与长直导线的电流I成正比,并和该点与长直导线的距离成反比。如图所示,长直导线P、Q分别通以大小相等、方向相反的电流。AB连线长度是CD连线长度的二倍,两者互为中垂线,P、Q分别在AO、BO的中点,则下列说法错误的是( )
A.两点的磁感应强度相同
B.点中,O点的磁感应强度最大
C.沿AB连线从P到Q磁感应强度先增大后减小
D.在连线AB和CD构成的平面内,不存在磁感应强度为零的位置
【答案】C
【详解】A.由安培定则可知,P处导线在A、B两点处产生的磁场方向分别是竖直向上和竖直向下,Q处导线在A、B两点处产生的磁场方向分别是竖直向下和竖直向上,根据磁场的叠加原理及对称性可知,则A、B两点的磁感应强度相同,故A正确;
B.设,每条导线的电流为I,根据可知,,
可知O点的磁感应强度最大,故B正确;
C.设PQ连线上距离P点x的位置磁感应强度为
可知当时Bx最小,可知沿AB连线从P到Q磁感应强度先减小后增大,故C错误;
D.因两电流相等,如有磁感应强度为零,只能出现在距离两电流相等的对称位置,即中垂线CD上,因在CD上均有方向相同的磁感应强度的竖直分量,因此不存在磁感应强度为零的位置,故D正确。
此题选择不正确的,故选C。
7.四根相同长直导线处于边长为的正方形的四个顶点上,为正方形的中心,通入的电流方向如图所示,第1、2、3、4根导线中电流的大小分别为、、、。已知一根无限长直导线通入电流时,与直导线距离为处的磁感应强度大小,为常量。则中心处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】正方形边长为,对角线长度为
中心到四个顶点的距离均为
根据安培定则,导线1(电流向里)在点产生的磁场方向垂直于连线1O指向左下方;导线4(电流向外)在点产生的磁场方向垂直于连线4O指向左下方。故与同向,大小分别为,
合磁场
同理,导线2(电流向里)在点产生的磁场方向指向左上方;导线3(电流向外)在点产生的磁场方向指向左上方。故与同向,大小分别为,
合磁场
由于正方形对角线互相垂直,与垂直,总磁感应强度
故选A。
8.(多选)如图所示,一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方,接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是( )
A.减小铜丝直径,小磁针仍能偏转
B.小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关
C.要使得实验现象明显,最好使导线平行放置在小磁针的正上方
D.用铝导线替换铜导线,小磁针仍能偏转
【答案】ACD
【详解】A.减小导线直径,仍存在电流,其产生的磁场仍能使小磁针偏转,故A正确;
B.通电导线产生的磁场与地磁场叠加后,其空间磁场方向与位置有关,也与其方向有关,故B错误;
C.使导线平行放置在小磁针的正上方,则导线产生的磁场与地磁场的叠加更明显,使小磁针转动明显,故C正确;
D.用铝导线替换铜导线,仍存在电流,产生的磁场仍能使小磁针偏转,故D正确。
故选ACD。
9.(多选)如图所示,平行长直导线、固定在水平面上,两导线通有方向相同、大小相等的恒定电流,一段通电直导线固定在、两导线连线的垂直平分线上的点,导线与导线、平行,长直导线在空间某点产生的磁场磁感应强度大小,其中为比例系数,为导线中通过的电流,为该点到导线的距离。将竖直向下平移到点,移动过程中、、中电流均不变,则在移动过程中受到的安培力( )
A.有可能一直减小 B.有可能一直增大
C.有可能先减小后增大 D.有可能先增大后减小
【答案】ABD
【详解】ab都通有同方向的电流,则ab连线中点的合磁场为零,在ab连线的垂直平分线上无穷远处的磁场也为零,可知在ab连线的中垂线上,从ab中点到无穷远处合磁场的大小先增加后减小(设磁场最强的位置在M点),则将竖直向下平移到点,则根据F=BIL可知,在移动过程中,若初始位置P在M点下方,则受到的安培力逐渐减小;若初始位置P和末位置Q都在M点上方,则受到的安培力逐渐增加;若初始位置P在M点上方,末位置Q在M点下方,则受到的安培力先增加后减小。
故选ABD。
10.(多选)如图所示的电路中,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V,电阻随温度的变化可忽略不计,线圈L有较大的自感系数,其直流电阻可忽略不计,电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V,内阻可忽略不计,则( )
A.开关S闭合时,L1、L2同时亮
B.开关S闭合时,L1逐渐变亮,L2立即变亮后逐渐熄灭
C.电路稳定后断开S,L1闪亮后逐渐熄灭
D.电路稳定后断开S瞬间,PQ间的电压为0
【答案】BD
【详解】AB.开关闭合时,线圈上的电流要从0开始逐渐增大,当电路稳定时,线圈上没有电压,小灯泡正常发光;而电容器上原来不带电,会有一个充电过程,充电电流逐渐减小为0,所以逐渐变亮,立即变亮后逐渐熄灭,故A错误,B正确;
C.电路稳定后断开,线圈上的电流从原来值逐渐减小,所以不会闪亮,故C错误;
D.电路稳定时,线圈中的电流,电容器所在支路电流为0,电容器两端电压为,断开瞬间,线圈中的电流保持不变,线圈与电容器及两个灯泡构成回路,电流方向为逆时针方向,所以电容器处于放电状态,两个小灯泡上的电流都是。
所以小灯泡两端电压
可得间的电压为0,也可得线圈的自感电动势为,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转(甲、乙、丙图中的电流计规格相同);
某小组用图乙所示装置做实验,实验前___________(填“需要”或“不需要”)查明线圈A、B的绕制方向;某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针___________(填“向左”或“向右”)偏转;
(2)另一个小组用图丙所示装置做实验,在开关闭合后,滑动变阻器的滑片匀速滑动时,电流计的指针___________(填“会”或“不会”)发生偏转;
(3)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________(填“阻碍”或“阻止”)引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】(1) 需要 向左
(2)会
(3)阻碍
【详解】(1)[1]为了能用右手螺旋定则判断出线圈中电流方向,需要查明线圈A、B的绕制方向
[2]某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,观察到电流表指针向左偏转
(2)开关闭合后,滑动变阻器的滑片匀速滑动时,线圈A中的电流发生变化,其产生的变化的磁场,穿过线圈B和电流表组成闭合电路的磁通量发生了变化,会产生感应电流,电流计的指针会发生偏转
(3)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
12.某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪,其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示,磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示,提供的器材有:
A.磁敏电阻(工作范围为)
B.电源(电动势为,内阻很小)
C.电流表(量程为,内阻不计)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.定值电阻(阻值为)
F.定值电阻(阻值为)
G.开关,导线若干
(1)电路连接:按照图乙所示连接实验电路,定值电阻应选用_____(填“”或“”)。
(2)按下列步骤进行调试:
①闭合开关,将电阻箱调为,然后将开关向_____(填“”或“”)端闭合,将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T;
②逐步减小电阻箱的阻值,按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值;
③将开关向另一端闭合,测量仪即可正常使用。
(3)用调试好的磁场测量仪进行测量,当电流表的示数为时,待测磁场的磁感应强度为_____(结果保留两位有效数字)。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻明显变大,这将导致磁感应强度的测量结果_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)
(3)1.0
(4)偏大
【详解】(1)当磁感应强度为零时,磁敏电阻的阻值为
为了保护电流表,定值电阻的最小阻值为
故定值电阻应选用。
(2)本实验为替代法测电阻,故闭合开关,将电阻箱调为,然后将开关应向端闭合。
(3)当电流表的示数为时,磁敏电阻的阻值为。
由图甲可知待测磁场的磁感应强度为。
(4)由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致测得的电流值偏小,磁敏电阻的阻值偏大,由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。
三.解答题(本题共3小题,共38分)
13.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一边长分别为a、b的矩形线框,初始时如图所示。求:
(1)初始时,矩形线框的磁通量;
(2)线框绕转动的过程中磁通量的变化量。
【详解】(1)初始时线框平面与磁场垂直,线框总面积 ,全部处于匀强磁场中,因此
(2)线框绕转后,垂直磁场方向的投影面积
因此末态磁通量
磁通量变化量为,负号表示磁通量减少,变化量的大小为
14.如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1cm。现于纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1cm,1匝;B线圈半径为2cm,1匝;C线圈半径为0.5cm,1匝。问:
(1)在B减为0.4T的过程中,A和B中磁通量各改变多少?
(2)当磁场方向转过30°角的过程中,C中的磁通量改变多少?
【详解】(1)设圆形磁场区域的半径为R,对线圈A:Φ1=B1πR2,Φ2=B2πR2
对线圈B:
(2)对线圈C,设C线圈的半径为r,有Φ5=B1πr2,Φ6=B1πr2cos θ
磁通量的改变量
15.如图所示,足够长的金属框架MON与足够长的导体棒DE构成回路,处在匀强磁场中且与磁场垂直。
(1)若,DE从O点出发,向右以的速度匀速运动4s时,回路的磁通量的变化量是多少?
(2)在图中,若回路面积从变到,同一时间内B从变到,则回路中的磁通量变化量是多少?
(3)若开始时,DE从O点右侧1m处出发,向右以的速度匀速运动,且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。
【详解】(1)棒向右以的速度匀速运动4s时,位移为
由于∠MON=45°,此时回路的面积为
回路的磁通量即磁通量的变化量为
(2)B0=0.8T时的初态磁通量为
末态的磁通量为
回路中的磁通量的变化为
(3)闭合回路三角形的直角边长为
闭合回路中没有感应电流产生,则磁通量不变,有
解得
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