人教版高中物理必修第三册课后习题 第13章 电磁感应与电磁波初步 3 电磁感应现象及应用.docVIP

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3电磁感应现象及应用

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.以下涉及物理学史上的几个重大发现,其中说法正确的是 ()

A.卡文迪什发现了万有引力定律并通过扭秤实验测定出了引力常数

B.法拉第通过实验发现了电磁感应现象

C.安培通过实验发现了电流周围存在磁场的现象

D.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因

答案B

解析牛顿发现了万有引力定律,卡文迪什通过扭秤实验,测定出了引力常数,选项A错误;法拉第通过实验发现了电磁感应现象,选项B正确;奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场的现象,选项C错误;伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,选项D错误。

2.关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是()

A.位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流

B.闭合线圈平行磁感线运动时,线圈中一定产生感应电流

C.穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,一定能产生感应电流

D.闭合线圈垂直磁感线运动时,线圈中一定产生感应电流

答案C

解析位于磁场中的闭合线圈,只有磁通量发生变化,才一定会产生感应电流,选项A错误;闭合线圈平行磁感线运动时,闭合电路中磁通量没有变化,则闭合电路中就没有感应电流,选项B错误;根据感应电流的产生条件可知,选项C正确;导体做切割磁感线运动,不一定有感应电流产生,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时会有感应电流产生,选项D错误。

3.如图所示,虚线MN左侧存在一匀强磁场,MN是磁场边界,金属线框abcd的平面与匀强磁场方向垂直,将线框从实线位置向右移动到虚线位置的过程中,框内()

A.先有感应电流,后无感应电流

B.始终存在感应电流

C.先无感应电流,后有感应电流

D.始终不存在感应电流

答案C

解析闭合回路磁通量发生变化时会产生感应电流。在bc边未出磁场前,回路磁通量不变,没有感应电流;当bc边出磁场后,回路磁通量减小,产生感应电流。所以先无感应电流,后有感应电流,选项A、B、D错误,C正确。

4.如图所示,N、S两极间的磁场可视为匀强磁场,将一矩形闭合金属线框垂直于磁场方向放置在该磁场中。下列情况线框中能出现感应电流的是()

A.线框绕图中竖直轴aa旋转

B.线框绕图中水平轴bb旋转

C.线框沿竖直方向向上平移

D.线框沿竖直方向向下平移

答案B

解析由于线框平面开始垂直于磁场方向,磁通量最大,线框绕图中竖直轴aa旋转时,线框平面始终垂直于磁场方向,磁通量不变,故不会出现感应电流,选项A错误;线框绕图中水平轴bb旋转,线框平面与磁场方向的夹角发生改变,所以通过线框平面的磁通量发生改变,故会出现感应电流,选项B正确;将线框沿竖直方向向上平移或线框沿竖直方向向下平移,线框平面始终垂直于磁场方向,磁通量不变,故不会出现感应电流,选项C、D错误。

5.一不受外力的带电体从闭合固定铁环附近经过(假定带电体和闭合铁环在同一光滑绝缘的平面内),如图所示,关于带电体的运动情况,以下说法正确的是()

A.带电体的速度不变化

B.带电体的速度减小了

C.带电体的速度增大了

D.不能确定

答案B

解析带电体运动时可等效为电流,这个电流在周围空间产生磁场,这个磁场随着带电体位置的变化而变化,当带电体经过闭合铁环附近时,穿过铁环的磁通量发生变化,在铁环中产生感应电流。在这一过程中,由能量守恒定律知,带电体的一部分动能转化为铁环中的电能,因此带电体的动能一定减小,对应的速度减小,故选项B正确。

6.如图所示,竖直长导线通以恒定电流I,一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内,当线圈做下列运动时,线圈中产生感应电流的是 ()

A.以PQ边为轴转动

B.向垂直于平面MNPQ的方向平动

C.以MQ边为轴转动

D.以通电导线为轴转动

答案ABC

解析通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场,离开导线越远,磁感应强度越小,同时当磁场的方向与线框的方向垂直时,穿过线框的磁通量最大。当以PQ边为轴转动时,线框与磁场不再垂直,磁通量发生变化,产生感应电流,选项A正确;当向垂直于平面MNPQ的方向平动,磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,产生感应电流,选项B正确;以MQ边为轴转动的过程中线框与磁场不再垂直,磁通量发生变化,产生感应电流,选项C正确;以通电导线为轴转动的过程中线框始终与磁场的方向垂直,磁通量不发生变化,不产生感应电流,选项D错误。

7.如图所示,线圈与电流表组成闭合电路,下列情况中,电流表指针发生偏转的有()

A.磁体置于线圈内不动

B.线圈不动,磁体向下移动

C.磁体不动,线圈上、下移动

D.线圈和磁体保持相对静止,一起向左右移动

答案BC

解析磁体置于线圈内不动,闭合回路的磁通量不发生变