1、电磁感应现象及其应用(建议用时:20分钟)1关于磁通量,下列叙述正确的是()A在匀强磁场中,穿过一截面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈的大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C把一个线圈放在M、N两处,若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大,则M处的磁感应强度一定比N处大D同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大D磁通量等于磁感应强度与平面在垂直磁场方向上的投影面积的乘积,A错误;线圈面积大,但投影面积不一定大,B错误;磁通量大,磁感应强度不一定大,磁感应强度大,磁通量也不一定大。C错误、D正确。2如图所示,a、b是两个同平
2、面、同心放置的金属圆环,条形磁铁穿过两圆环且与两环平面垂直,则穿过两圆环的磁通量a、b的大小关系为()AabBabCabD不能比较A条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是:磁铁内外磁感线的条数相同;磁铁内外磁感线的方向相反;磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏。两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时,通过其中一个圆环的磁感线的俯视图如图所示,穿过该圆环的磁通量进出,由于两圆环面积SaSb,两圆环的进相同,而出ab,故选项A正确。3如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是()
3、ABCDC利用安培定则判断直导线电流产生的磁场,其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆,即磁感线所在平面均垂直于导线,且直导线电流产生的磁场分布情况是靠近直导线处磁场强,远离直导线处磁场弱。所以,A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示,其有效磁通量为A出进0,即使切断导线中的电流,A也始终为0,A中不可能产生感应电流;B中线圈平面与导线的磁场平行,穿过B中线圈的磁通量也始终为0,B中也不能产生感应电流;C中穿过线圈的磁通量如图乙所示,进出,即C0,当切断导线中电流后,穿过线圈的磁通量减小为0,所以C中有感应电流产生;D中线圈的磁通量如图丙所示,其有效磁通量为D出进0,即使切断导线中的电流,D也始终
4、为0,D中不可能产生感应电流故C符合题意。甲乙丙4关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是()A任一闭合回路在磁场中运动,闭合回路中一定会有感应电流B任一闭合回路在磁场中做切割磁感线运动,闭合回路中一定会有感应电流C穿过任一闭合回路的磁通量为零的瞬间,闭合回路中一定不会产生感应电流D无论用什么方法,只要穿过闭合回路的磁感线净条数发生了变化,闭合回路中就一定会有感应电流D只要穿过闭合回路的磁通量发生变化就一定会产生感应电流,而磁通量是穿过某一面积磁感线的净条数,选项D正确;闭合回路在磁场中运动,磁通量可能变化,也可能不变,选项A错误;闭合回路在磁场中做切割磁感线运动,磁通量可能变化,也可能不变,
5、选项B错误;磁通量为零的瞬间不能说明闭合回路中的磁通量没有发生变化,选项C错误。5(多选)如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是()A将线框向左拉出磁场B以ab边为轴转动C以ad边为轴转动(小于60)D以bc边为轴转动(小于60)ABC将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流;当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流;当线框以ad边为轴转动(小于60)时,穿过
6、线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流。如果转过的角度超过60(60300),bc边在无磁场区转动,那么线框中将不产生感应电流;当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积),A、B、C正确。6如选项图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是()ABCDD因为线圈平面平行于磁感线,在以OO为轴转动的过程中,线圈平面始终与磁感线平行,穿过线圈的磁通量始终为零,所以无感应电流产生,A错误;线圈平面也与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,竖直向上运动过程中,线圈平面始终与磁感线平行,磁通量始终为零,故
7、无感应电流产生,B选项错误;尽管线圈在转动,但B与S都不变,B又垂直于S,所以BS始终不变,线圈中无感应电流,C项错误;图示状态0,当转过90时BS,所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化,因此转动过程中线圈中产生感应电流,D选项正确。7某小组同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,所用实验器材如图所示,图中已用导线连接好部分实验器材。(1)请以笔画线代替导线把实验电路连接好;(2)请说出能产生感应电流的三种做法。_。_。_。解析(1)将电源、开关、变阻器、小螺线管串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与大螺线管串联成另一个回路,如图所示:(2)只要使得闭合回路中
8、的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生,所以能产生感应电流的三种做法为:开关闭合或断开;开关闭合后,小螺线管插入或拨出;开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片。答案见解析8如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm。现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10 cm,b线圈半径为15 cm,问:(3.16)(1)在B减为0.4 T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?(2)磁感应强度B大小不变,方向绕直径转过30过程中,a线圈中磁通量改变多少?(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕直径转过1
9、80过程中,a线圈中磁通量改变多少?解析(1)a线圈面积正好与圆形磁场区域重合,1Br2,2B1r2|21|(B1B)r2|1.256102Wbb线圈面积大于圆形磁场面积,即线圈的一部分面积在磁场区域外,有磁感线穿过的面积与a线圈相同,故磁通量的变化量与a线圈相同。(2)磁场转过30,a线圈面积在垂直磁场方向的投影为r2cos 30,则Br2cos 30|1|Br2(1cos 30)3.4103Wb。(3)以线圈a正对读者的一面为观察对象,初状态磁感线从该面进入,线圈转180后,磁感线从该面穿出,故BS(BS)2BS5.0102Wb。答案(1)1.256102Wb1.256102Wb(2)3.4103Wb(3)5.0102Wb