教科版高中物理必修第三册课后习题 第三章 3.电磁感应现象及其应用.docVIP

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3.电磁感应现象及其应用

课后训练巩固提升

1.对电流磁效应的对称性思考或逆向思维,人们提出的问题是()

A.摩擦产生热 B.电产生磁

C.静电感应 D.磁产生电

答案:D

解析:奥斯特发现了电流的磁效应,即电生磁现象,很多科学家开始进行研究,其中具有代表性的有安培、法拉第等,法拉第坚信电与磁是紧密联系的,通过对电流磁效应的逆向思维,认为磁一定能生电,经十年的不懈努力,终于发现了电磁感应现象,故D正确。

2.下面所示的实验示意图中,用于探究电磁感应现象的是 ()

答案:B

解析:A选项是奥斯特实验,该实验证明了通电导线周围存在着磁场,利用电生磁现象制成了电磁铁,故不符合题意,故A错误;磁铁在进入线圈的过程,由于磁通量的变化,产生感应电流,这是用来探究电磁感应现象的,故B正确;线圈中有电流通过时,它就会运动起来,即说明通电导线在磁场中受力的作用,故不符合题意,故C错误;闭合开关,导线中有电流通过时,它就会运动起来,即说明通电导线在磁场中受力的作用,故不符合题意,故D错误。

3.(多选)下图均为闭合线框在磁场中运动,请判断能产生感应电流的是()

答案:CD

解析:产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,A、B没有磁通量的变化,所以没有感应电流,C、D是闭合回路,同时磁通量发生变化,所以产生感应电流。

4.(秋·四川凉山西昌期末)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,线框中一定有感应电流产生的是()

A.电流恒定,闭合金属线框竖直向下平移

B.电流恒定,闭合金属线框以通电导线为轴绕其匀速转动

C.电流恒定,导线和闭合金属线框以相同的速度向右平移

D.金属线框固定不动,电流增加

答案:D

解析:电流恒定,则其周围的磁感应强度恒定,当闭合金属线框竖直向下平移时,穿过线框的磁通量保持不变,故不会产生感应电流,故A错误;电流恒定,通电导线周围的磁感线为垂直于导线的同心圆,所以闭合金属线框以通电导线为轴绕其匀速转动,穿过线框的磁通量保持不变,故不会产生感应电流,故B错误;电流恒定,导线和闭合金属线框以相同的速度向右平移时,即二者相对静止,则穿过线框的磁通量保持不变,所以不会产生感应电流,故C错误;金属线框固定不动,电流增加,磁感应强度发生变化,则穿过线框的磁通量发生变化,所以有感应电流产生,故D正确。

5.下列情况不能产生感应电流的是()

(a)

(b)

(c)

A.如图(a)所示,导体棒OC以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时

B.如图(b)所示,导体框在匀强磁场中向右加速运动时

C.如图(c)所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关闭合或断开时

D.如图(c)所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器阻值时

答案:B

解析:当闭合回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。如图(a)所示,闭合回路的磁通量发生变化,产生感应电流,故A正确。如图(b)所示,导体框在匀强磁场中向右加速运动时,闭合回路磁通量不变,不会产生感应电流,故B错误。如图(c)所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关闭合或断开时,原电流变化,原磁场变化,产生感应电流,故C正确。如图(c)所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器阻值时,原电流变化,原磁场变化,产生感应电流,故D正确。

6.(多选)下列四幅图中,闭合线圈能产生感应电流的是 ()

答案:AD

解析:闭合线圈中产生感应电流的条件是回路中的磁通量发生变化。磁通量发生变化有两种办法:磁感应强度变化或回路的有效面积发生变化。线圈以垂直于磁场方向的边为轴匀速转动时回路的有效面积发生变化,磁通量发生变化,可以产生感应电流,故A正确;线圈平行于磁场方向运动时,回路的有效面积未发生变化,磁通量不变,没有感应电流,故B错误;线圈一直在磁场中沿垂直于磁感线方向运动时回路的有效面积未发生变化,没有感应电流,故C错误;线圈从磁场中拉出的过程中穿过线圈的磁通量减少,则能产生感应电流,故D正确。

7.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下,导线cd中无电流的是()

A.开关S闭合或断开的瞬间

B.开关S是闭合的,但滑片向左滑

C.开关S是闭合的,但滑片向右滑

D.开关S始终闭合,不滑动滑片

答案:D

解析:如果导线cd中无电流产生,则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化,也就是说通过导线ab段的电流没有发生变化。显然,在A、B、C三种情况中,通过导线ab的电流都发生变化,都能在cd导线中产生感应电流。开关S始终闭合,不滑动滑片,ab中电流不变,穿过上面回路的磁通量不变,cd中不产生感应电流。

8.(多选)如图所