人教版高中物理必修第三冊(cè)第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步13-3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用練習(xí)含答案

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用【基礎(chǔ)鞏固】1.某磁場(chǎng)的磁感線分布如圖所示,將閉合導(dǎo)體圓環(huán)從磁場(chǎng)中的M處平移到N處,則()A.穿過圓環(huán)的磁通量將增大B.穿過圓環(huán)的磁通量將不變C.圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流D.圓環(huán)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案:C2.如圖所示,三個(gè)閉合線圈A、B、C放在同一平面內(nèi),當(dāng)線圈A中有電流I通過時(shí),穿過閉合線圈A、B、C的磁通量分別為ΦA(chǔ)、ΦB、ΦC,則()A.ΦA(chǔ)<ΦB<ΦC B.ΦA(chǔ)>ΦB>ΦCC.ΦA(chǔ)<ΦC<ΦB D.ΦA(chǔ)>ΦC>ΦB答案:B3.如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距離,圖中1、2和3為金屬環(huán)做轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸,軸1到兩導(dǎo)線距離相等.兩導(dǎo)線中通有圖示方向相同的恒定電流I,則當(dāng)環(huán)()A.繞軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.繞軸2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.繞軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.向左平移時(shí),環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案:D4.(多選)下列各項(xiàng)中,閉合矩形線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()ABCD答案:CD5.與一般吉他以箱體的振動(dòng)發(fā)聲不同,電吉他靠拾音器發(fā)聲.如圖所示,拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成.磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鋼質(zhì)琴弦磁化而產(chǎn)生磁性,即琴弦也產(chǎn)生自己的磁場(chǎng).當(dāng)某根琴弦被撥動(dòng)而相對(duì)線圈振動(dòng)時(shí),線圈中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流,并最終還原為聲音信號(hào).下列說法中正確的是()A.若磁體失去磁性,電吉他仍能正常工作B.換用尼龍材質(zhì)的琴弦,電吉他仍能正常工作C.琴弦振動(dòng)的過程中,線圈中電流的方向不會(huì)發(fā)生變化D.拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)解析:若磁體失去磁性則無(wú)法產(chǎn)生電磁感應(yīng),因此電吉他不能正常工作,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.電吉他不可以使用尼龍材質(zhì)做琴弦.若是尼龍材質(zhì)做的琴弦則不能構(gòu)成回路,不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.琴弦振動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向均是變化的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.電吉他是屬于磁生電的應(yīng)用,是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的.拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),故選項(xiàng)D正確.答案:D6.(多選)如圖所示,線圈abcd在磁場(chǎng)區(qū)域ABCD中,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()A.把線圈變成圓形(周長(zhǎng)不變)B.使線圈在磁場(chǎng)中加速平移C.使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱D.使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)解析:把線圈變成圓形(周長(zhǎng)不變),線圈面積變大,穿過線圈的磁通量增大,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A正確;使線圈在磁場(chǎng)中加速平移,穿過線圈的磁通量不變,線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱,穿過線圈的磁通量增大或減小,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)C正確;使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn),線圈在磁場(chǎng)中的有效面積發(fā)生變化,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)D正確.答案:ACD7.如圖所示的經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合腦電圖(TMS-EEG)技術(shù)是一種無(wú)創(chuàng)的技術(shù),通電線圈作用于頭皮產(chǎn)生強(qiáng)而短暫的磁脈沖刺激大腦皮層,誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)致局限區(qū)域皮層神經(jīng)元的去極化和激活.則由圖示中的磁場(chǎng)方向可判斷線圈中此時(shí)的電流方向(俯視)為(選填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”);要使誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流,通電線圈中的電流必須(選填“變化”或“不變”).

解析:由題圖中的磁場(chǎng)方向可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向上,根據(jù)右手螺旋定則,線圈中此時(shí)的電流方向(俯視)為逆時(shí)針;要使誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈內(nèi)的磁通量必須變化,所以通電線圈中的電流必須變化.答案:逆時(shí)針變化【拓展提高】8.如圖所示,在條形磁體的外面套著一個(gè)閉合金屬?gòu)椈删€圈P,現(xiàn)用力從四周拉彈簧線圈,使線圈包圍的面積變大,則下列關(guān)于穿過彈簧線圈的磁通量的變化以及線圈中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生的說法,正確的是()A.磁通量增大,有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.磁通量增大,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生C.磁通量減小,有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.磁通量減小,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生解析:本題中條形磁體磁感線的分布如圖所示(從上向下看).穿過一個(gè)面積的磁感線的多少反映磁通量的大小,由于垂直于紙面向外的和垂直于紙面向里的磁感線要抵消一部分,當(dāng)彈簧線圈P包圍的面積擴(kuò)大時(shí),垂直于紙面向里的磁感線條數(shù)增加,而垂直于紙面向外的磁感線條數(shù)是一定的,故穿過這個(gè)面積的磁通量將減小,回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)C正確.答案:C9.(2022·廣東卷)(多選)如圖所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線.P、M和N為地面上的三點(diǎn),P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸.一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點(diǎn),可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面始終與地面平行.下列說法正確的有()A.N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中無(wú)感應(yīng)電流D.線圈從P點(diǎn)到M點(diǎn)過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P點(diǎn)到N點(diǎn)過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等解析:通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的截面圖是以導(dǎo)線為圓心的同心圓,某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和這個(gè)點(diǎn)到圓心的距離成反比,N、M兩點(diǎn)的連線平行于通電直導(dǎo)線,即兩點(diǎn)到導(dǎo)線的距離相等,故N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向也相同,選項(xiàng)A正確;當(dāng)線圈在P點(diǎn)時(shí),穿過線圈的磁通量為0,線圈沿PN移動(dòng)的過程中,穿過線圈左、右兩個(gè)半圓的磁通量大小不再相等,即穿過整個(gè)線圈的磁通量不再為0,故穿過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)對(duì)稱性可知,線圈中的磁通量一直為0,即穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化,由楞次定律可知線圈中無(wú)感應(yīng)電流,選項(xiàng)C正確;根據(jù)上述分析可知,從P點(diǎn)到M點(diǎn)過程和從P點(diǎn)到N點(diǎn)過程,線圈磁通量的變化量相等,但因?yàn)榫€圈的速率恒定,且P點(diǎn)到N點(diǎn)的距離小于P點(diǎn)到M點(diǎn)的距離,所以時(shí)間不等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔ答案:AC10.(多選)線圈L1、L2繞在同一個(gè)鐵芯上,組成如圖所示的電路,開始時(shí),開關(guān)S1、S2均斷開,下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是()A.先閉合S1,穩(wěn)定后再閉合S2B.先閉合S2,過一會(huì)兒再閉合S1C.S1、S2均閉合,電流表指針不偏轉(zhuǎn),突然斷開S1D.S1、S2均閉合,電流表指針不偏轉(zhuǎn),突然斷開S2解析:先閉合S1,穩(wěn)定后再閉合S2,L2中的磁通量不會(huì)變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,不能使電流表指針偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)A不符合題意;先閉合S2,過一會(huì)兒再閉合S1,L1中的磁通量增大,引起L2中的磁通量增大,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,能使電流表指針偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)B符合題意;S1、S2均閉合,電流表指針不偏轉(zhuǎn),突然斷開S1,L1中的磁通量減小,引起L2中的磁通量減小,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,能使電流表指針偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)C符合題意;S1、S2均閉合,電流表指針不偏轉(zhuǎn),突然斷開S2,L2中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,不能使電流表指針偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D不符合題意.答案:BC【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】11.探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示.(1)在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路.(2)哪些操作可以使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?(寫出兩點(diǎn))①.

②.

解析:(1)由題圖知靈敏