高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_1 電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2

《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_1 電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_1 電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-2（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn) (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.(2015江蘇高考)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載，《春秋緯考異郵》中有“玳瑁吸”之說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是(　　) A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑 B.帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引 C.小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流 D.從干燥的地毯上走過，手碰到金屬把手時有被電擊的感覺 【解析】　用塑料梳子梳頭發(fā)時相互摩擦，塑料梳子會帶上電荷吸引紙屑，選項(xiàng)A屬于靜電現(xiàn)象；帶電小球移至不帶電金屬球附近，由于靜電感應(yīng)，金屬小球在靠近帶電小球一端會感應(yīng)出與帶電小球異號的電荷，兩者相互吸引，選項(xiàng)B屬于靜電現(xiàn)象；小線圈接近通電線圈過程中，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C不屬于靜電現(xiàn)象；從干燥的地毯上走過，由于摩擦生電，當(dāng)手碰到金屬把手時瞬時產(chǎn)生較大電流，人有被電擊的感覺，選項(xiàng)D屬于靜電現(xiàn)象. 【答案】　C 2.下列說法正確的是(　　) A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng)，磁通量一定變大 B.線圈面積S增大，磁通量一定變大 C.只要穿過電路的磁通量不為零，電路中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.穿過閉合電路的磁通量增加，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　磁通量為磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的線圈面積S的乘積，磁通量發(fā)生變化可能是磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，也可能是線圈面積發(fā)生變化，還可能是磁場與線圈的夾角發(fā)生變化引起的，若磁感應(yīng)強(qiáng)度和線圈面積同時變化，則磁通量不一定變化，故A，B均錯；電路中有無感應(yīng)電流產(chǎn)生取決于穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化，而不是回路中有無磁通量，故選項(xiàng)C錯，D正確. 【答案】　D 3.如圖118所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000003】 圖118 A.πBR2　　B.πBr2　　C.nπBR2　　D.nπBr2 【解析】　由磁通量的定義式知Φ＝BS＝πBr2；磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān).故B正確. 【答案】　B 4.(多選)在勻強(qiáng)磁場中有兩根平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌上有兩根可沿導(dǎo)軌平動的導(dǎo)體棒ab、cd，兩根導(dǎo)體棒勻速移動的速度分別為v1和v2，如圖119所示，則下列情況可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000004】 圖119 A.ab、cd均向右運(yùn)動，且v1＝v2 B.ab、cd均向右運(yùn)動，且v1＞v2 C.ab、cd均向左運(yùn)動，且v1＞v2 D.ab向右運(yùn)動，cd向左運(yùn)動，且v1＝v2 【解析】　ab、cd均向右運(yùn)動，當(dāng)v1＝v2時，閉合回路的磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，A項(xiàng)錯誤；B、D兩項(xiàng)所述情況，閉合回路的磁通量增加，C項(xiàng)所述情況，閉合回路的磁通量減少，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生. 【答案】　BCD 5.如圖1110所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時，ef中的電流I產(chǎn)生的磁場穿過圓面積的磁通量將(　　) 圖1110 A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終為零 D.不為零，但保持不變 【解析】　利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿過線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的，故選C. 【答案】　C 6.如圖1111為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置.下列哪種情況下電流表指針不會偏轉(zhuǎn)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000005】 圖1111 A.閉合開關(guān)的瞬間 B.閉合開關(guān)后，電路中電流穩(wěn)定時 C.閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片時 D.閉合開關(guān)后，把線圈A從線圈B中拉出時 【解析】　電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明電流表與B線圈組成的電路中無電流，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，只需要檢查B線圈中磁通量是否變化即可. 閉合開關(guān)時，電路中的電流從無到有，A中的磁場從無到有，故穿過B的磁通量發(fā)生變化，電流表中有電流流過；當(dāng)電路中電流穩(wěn)定時，穿過B的磁通量不再發(fā)生變化，電流表中無電流流過；移動滑動變阻器的滑片時，會造成A中電流大小變化，能引起B(yǎng)的磁通量變化，電流表中有電流流過；把線圈A從線圈B中拉出時，穿過B的磁通量減少，電流表中有電流流過.故只有選項(xiàng)B符合要求. 【答案】　B 7.如圖1112所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場寬度為d，若將一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，已知d＞L，則導(dǎo)線框從開始進(jìn)入到完全離開磁場的過程中無感應(yīng)電流的時間等于(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000006】 圖1112 A. B. C. D. 【解析】　只有導(dǎo)線框完全在磁場里面運(yùn)動時，導(dǎo)線框中才無感應(yīng)電流. 【答案】　C 8.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前后兩次通過線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2則(　　) 圖1113 A.ΔΦ1＞ΔΦ2 B.ΔΦ1＝ΔΦ2 C.ΔΦ1＜ΔΦ2 D.無法確定 【解析】　第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的絕對值之差.第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和，故ΔΦ1＜ΔΦ2.選項(xiàng)C正確. 【答案】　C [能力提升] 9.如圖1114所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與水平方向的夾角為30，圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置).在此過程中磁通量的改變量大小為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000007】 圖1114 A.BS B.BS C.BS D.2BS 【解析】　取線圈在水平位置穿過線圈的磁通量為正，則Φ1＝BSsin 30＝BS. 線圈處于豎直位置，磁感線從線圈另一面穿過， 磁通量Φ2＝－BScos 30＝－BS. 故線圈中的磁通量的改變量ΔΦ＝Φ2－Φ1 ＝－BS， 即改變量大小為|ΔΦ|＝BS. 【答案】　C 10.如圖1115所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72000008】 圖1115 A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.無法比較 【解析】　條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點(diǎn)是：①磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同.② 磁鐵內(nèi)外磁感線的方向相反.③磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏.兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時，通過其中的磁感線的俯視圖如圖所示，穿過圓環(huán)的磁通量Φ＝Φ進(jìn)－Φ出，由于兩圓環(huán)面積Sa＜Sb，兩圓環(huán)的Φ進(jìn)相同，而Φ出a＜Φ出b，所以穿過兩圓環(huán)的有效磁通量Φa＞Φb，故A正確. 【答案】　A 11.如圖1116所示，有一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)在紙面內(nèi)先后放上與磁場垂直的圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm，10匝；B線圈半徑為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝.問： 圖1116 (1)在磁感應(yīng)強(qiáng)度減為0.4 T的過程中，A和B中磁通量改變了多少？ (2)在磁場轉(zhuǎn)過30角的過程中，C中磁通量改變了多少？ 【解析】　(1)對A線圈：Φ1＝B1πR2 Φ2＝B2πR2 磁通量改變量為ΔΦA(chǔ)＝|Φ2－Φ1|≈(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb 對B線圈：ΔΦB＝|Φ2－Φ1|≈(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb (2)對C線圈：ΦC＝Bπr2，磁場轉(zhuǎn)過30時，ΦC′＝Bπr2cos 30 磁通量改變量：ΔΦC＝|ΦC′－ΦC|＝Bπr2(1－cos 30)≈0.83.14(510－3)2(1－0.866) Wb≈8.410－6 Wb. 【答案】　(1)1.25610－4 Wb 1.25610－4 Wb (2)8.410－6 Wb 12.如圖1117所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2L的正方形范圍內(nèi)，左右各一半面積的范圍內(nèi)，磁場方向相反，有一個電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直磁感線方向以速度v勻速通過磁場，從ab邊進(jìn)入磁場算起.畫出穿過線框的磁通量隨時間的變化圖像. 【導(dǎo)學(xué)號：72000009】 圖1117 【解析】　線框穿過磁場的過程可分為三個階段： 進(jìn)入磁場階段(只有ab邊在磁場中)，在磁場中運(yùn)動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)，離開磁場階段(只有cd邊在磁場中). (1)線框進(jìn)入磁場階段：t為0→，線框進(jìn)入磁場中的面積線性增加，S＝Lvt，最后為Φ＝BS＝BL2. (2)線框在磁場中運(yùn)動階段：t為→，線框磁通量逐漸減少為零. (3)線框在磁場中運(yùn)動階段：t為→，線框磁通量反向增加，最后為BL2. (4)線框穿出磁場階段：t為→，線框磁通量減少，最后為零.Φt圖像如圖所示. 【答案】　見解析