2024-2025學年新教材高中物理第十三章電磁感應與電磁波初步3電磁感應現(xiàn)象及應用課時作業(yè)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5電磁感應現(xiàn)象及應用時間：45分鐘一、單項選擇題1．如下圖所示試驗裝置中用于探討電磁感應現(xiàn)象的是(B)解析：選項A是用來探究影響安培力的大小因素的試驗．選項B是探討電磁感應現(xiàn)象的試驗，視察導體棒在磁場中做切割磁感線運動時電流表是否會產(chǎn)生感應電流．選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關的試驗．選項D是奧斯特試驗，證明通電導線四周存在磁場．2．如圖所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一金屬線框，線框平面與磁鐵垂直，當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變更狀況是(A)A．先減小后增大 B．始終減小C．始終增大 D．先增大后減小解析：線框在磁鐵兩端的正上方時穿過該線框的磁通量最大，在磁鐵中心時穿過該線框的磁通量最小，所以該過程中的磁通量先減小后增大，故A對．3．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的試驗中，能視察到感應電流的是(D)A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后視察電流表的變更B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的變更C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去視察電流表的變更D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，視察電流表的變更解析：產(chǎn)生感應電流必需滿意的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變更．選項A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應電流，故選項A、B不能視察到電流表的變更；選項C滿意產(chǎn)生感應電流的條件，也能產(chǎn)生感應電流，但是等我們從一個房間到另一個房間后，電流表中已沒有電流，故選項C也不能視察到電流表的變更；選項D滿意產(chǎn)生感應電流的條件，能產(chǎn)生感應電流，可以視察到電流表的變更，所以選D.4.磁通量是探討電磁感應現(xiàn)象的重要物理量．如圖所示，通過恒定電流的導線MN與閉合線框共面．第一次將線框由1平移到2，其次次將線框繞cd邊翻轉到2.設先后兩次通過線框的磁通量的變更量分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(C)A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定解析：設線框在位置1時的磁通量為Φ1，在位置2時的磁通量為Φ2，直線電流產(chǎn)生的磁場在1處比在2處要強．若平移線框，則ΔΦ1＝Φ1－Φ2；若轉動線框，磁感線是從線框的正反兩面穿過的，一正一負，因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2.依據(jù)分析知：ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確．二、多項選擇題5．如圖所示，A為多匝線圈，與開關、滑動變阻器相連后接入M、N間的溝通電源，B為一接有一小燈泡的閉合多匝線圈，下列關于小燈泡發(fā)光說法正確的是(AB)A．閉合開關后小燈泡可能發(fā)光B．若閉合開關后小燈泡發(fā)光，再將B線圈靠近A，則小燈泡更亮C．閉合開關瞬間，小燈泡才能發(fā)光D．若閉合開關后小燈泡不發(fā)光，將滑動變阻器滑片左移后，小燈泡可能會發(fā)光解析：閉合開關后，A中有交變電流，B中就會有變更的磁場，B中有感應電流，若電流足夠大，小燈泡可能發(fā)光，A正確，C、D錯誤；若閉合開關后小燈泡發(fā)光，再將B線圈靠近A，磁通量變更率更大，所以小燈泡會更亮，B正確．6．下列說法中正確的是(BD)A．只要導體相對磁場運動，導體中就肯定會產(chǎn)生感應電流B．閉合導體回路在磁場中做切割磁感線運動，導體回路中不肯定會產(chǎn)生感應電流C．只要穿過閉合導體回路的磁通量不為零，導體回路中就肯定會產(chǎn)生感應電流D．只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變更，導體回路中就肯定會產(chǎn)生感應電流解析：產(chǎn)生感應電流要有兩個條件：一是導體回路要閉合；二是穿過導體回路的磁通量要發(fā)生變更，所以D正確；假如導體沒有構成閉合回路或構成閉合回路但沿磁感線運動，導體中就沒有感應電流，故A錯；假如閉合導體回路在與回路平面垂直的磁場中運動，兩邊都切割磁感線，但閉合導體回路的磁通量仍沒有發(fā)生變更，也不產(chǎn)生感應電流，故B對；穿過閉合導體回路的磁通量不為零，但假如磁通量沒有變更，回路中就沒有感應電流，故C錯．7．如圖所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應電流的是(BD)A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動C．圓盤在磁場中向右勻速平移D．磁場勻稱增加解析：圓盤繞過圓心的豎直軸轉動和在磁場中勻速平移，都不會使其磁通量發(fā)生變更，故不會有電磁感應現(xiàn)象，A、C錯誤；圓盤繞水平軸轉動或磁場勻稱增加，都會使圓盤中的磁通量發(fā)生變更，故有感應電流產(chǎn)生，B、D正確．三、非選擇題8.邊長l＝10cm的正方形線框固定在勻強磁場中，磁場方向與線框平面間的夾角θ＝30°，如圖所示．磁感應強度隨時間變更的規(guī)律為B＝(2＋3t)T，則第3s內(nèi)穿過線框的磁通量的變更量ΔΦ為多少？答案：1.5×10－2Wb解析：第3s內(nèi)就是從2s末到3s末，所以2s末的磁場的磁感應強度為B1＝(2＋3×2)T＝8T,3s末的磁場的磁感應強度為B2＝(2＋3×3)T＝11T，則ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×0.12×sin30°Wb＝1.5×10－2Wb.9．如圖所示，有一個垂直于紙面對里的勻強磁場，B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1cm.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1cm,10匝；B線圈半徑為2cm，1匝；C線圈半徑為0.5cm,1匝．問：(1)在B減為0.4T的過程中，A線圈和B線圈磁通量變更多少？(2)在磁場轉過30°角的過程中，C線圈中磁通量變更多少？答案：(1)1.256×10－4Wb1.256×10－4Wb(2)8.4×10－6Wb解析：(1)對A線圈，Φ1＝B1πreq\o\al(2,A)，Φ2＝B2πreq\o\al(2,A).磁通量的變更量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4Wb＝1.256×10－4Wb對B線圈，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2，磁通量的變更量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4Wb＝1.256×10－4Wb(2)對C線圈：Φ1＝Bπreq\o\al(2,C)，磁場轉過30°，線圈仍全部處于磁場中，線圈面積在垂直磁場方向的投影為πreq\o\al(2,C)cos30°，則Φ2＝Bπreq\o\al(2,C)cos30°.磁通量的變更量：|Φ2－Φ1|＝Bπreq\o\al(2,C)(1－cos30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb≈8.4×10－6Wb10．如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖．鐵芯上有兩個線圈A和B，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構成一個閉合回路．在斷開開關S的時候，彈簧E并不能馬上將銜鐵D拉起，因而不能使觸頭C(連接工作電路)馬上離開，過一段時間后觸頭C才能離開，延時繼電器是這樣得名的，試說明這種繼電器的原理．答案：線圈A與電源連接，線圈A中流過恒定電流，產(chǎn)生恒定的磁場，有磁感線穿過線圈B，但穿過線圈B的磁通量不變