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学业分层测评(一) 电磁感应——划时代的发现
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.关于磁通量,下列叙述正确的是( )
【导学号:68312004】
A.在匀强磁场中,穿过一个平面的磁通量等于磁感应强度与该平面面积的乘积
B.在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈的大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大
C.把一个线圈放在M、N两处,若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大,则M处的磁感应强度一定比N处大
D.同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大
【解析】 磁通量等于磁感应强度与垂直磁场方向上的投影面积的乘积,故A错误;线圈面积大,但投影面积不一定大,故B错误;磁通量大,磁感应强度不一定大,故C错误,D正确.
【答案】 D
2.下列说法正确的是( )
A.磁感应强度B增强,磁通量一定变大
B.线圈面积S增大,磁通量一定变大
C.只要穿过电路的磁通量不为零,电路中一定产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量增加,电路中产生感应电流
【解析】 磁通量为磁感应强度B与垂直磁场方向的线圈面积S的乘积,磁通量发生变化可能是磁感应强度发生变化,也可能是线圈面积发生变化,还可能是磁场与线圈的夹角发生变化引起的,若磁感应强度和线圈面积同时变化,则磁通量不一定变化,故A,B均错;电路中有无感应电流产生取决于穿过回路的磁通量是否发生变化,而不是回路中有无磁通量,故选项C错,D正确.
【答案】 D
3.如图118所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为( )
【导学号:68312005】
图118
A.πBR2 B.πBr2 C.nπBR2 D.nπBr2
【解析】 由磁通量的定义式知Φ=BS=πBr2;磁通量与线圈的匝数无关.故B正确.
【答案】 B
4.(多选)在匀强磁场中有两根平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd,两根导体棒匀速移动的速度分别为v1和v2,如图119所示,则下列情况可以使回路中产生感应电流的是( ) 【导学号:68312006】
图119
A.ab、cd均向右运动,且v1=v2
B.ab、cd均向右运动,且v1>v2
C.ab、cd均向左运动,且v1>v2
D.ab向右运动,cd向左运动,且v1=v2
【解析】 ab、cd均向右运动,当v1=v2时,闭合回路的磁通量不变,故无感应电流产生,A项错误;B、D两项所述情况,闭合回路的磁通量增加,C项所述情况,闭合回路的磁通量减少,均有感应电流产生.
【答案】 BCD
5.如图1110所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,ef中的电流I产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )
图1110
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
【解析】 利用安培定则判断直线电流产生的磁场,考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿过线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的,故选C.
【答案】 C
6.如图1111为研究电磁感应现象的实验装置.下列哪种情况下电流表指针不会偏转( )
【导学号:68312007】
图1111
A.闭合开关的瞬间
B.闭合开关后,电路中电流稳定时
C.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时
D.闭合开关后,把线圈A从线圈B中拉出时
【解析】 电流表指针不偏转,说明电流表与B线圈组成的电路中无电流,根据感应电流产生的条件,只需要检查B线圈中磁通量是否变化即可.
闭合开关时,电路中的电流从无到有,A中的磁场从无到有,故穿过B的磁通量发生变化,电流表中有电流流过;当电路中电流稳定时,穿过B的磁通量不再发生变化,电流表中无电流流过;移动滑动变阻器的滑片时,会造成A中电流大小变化,能引起B的磁通量变化,电流表中有电流流过;把线圈A从线圈B中拉出时,穿过B的磁通量减少,电流表中有电流流过.故只有选项B符合要求.
【答案】 B
7.如图1112所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>L,则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于( ) 【导学号:68312008】
图1112
A.
D.
C. B.
【解析】 只有导线框完全在磁场里面运动时,导线框中才无感应电流.
【答案】 C
8.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2