1、第三节电磁感应现象合格考达标练1.如图所示,通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心,下列说法正确的是()A.当导线中电流增大时,线圈中有感应电流B.当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时,线圈中有感应电流C.当线圈上下平动时,线圈中有感应电流D.以上各种情况下,线圈中都不会产生感应电流解析 圆形线圈处在直线电流的磁场中,而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面上.因此,不论导线中的电流大小如何变化,穿过圆形线圈的磁通量始终为零,即穿过圆形线圈的磁通量不变,所以A选项错误.当线圈左右平动或上下平动时,穿过线圈的磁通量同样始终为零,即穿过线圈的磁通量不变,
2、所以B、C选项错误,D选项正确.答案 D2.如图所示,把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针,实验中可能观察到的现象是()A.用一节电池当电源小磁针不偏转,用十节电池当电源小磁针会偏转B.线圈B匝数较少时小磁针不偏转,线圈B匝数足够多时小磁针会偏转C.线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转解析 根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件可知,只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流,因此无论线圈B匝数多少,无论与线圈A相连的电池多少,通过线圈B中的磁通量不变时都不能在线圈B中产生感应电流,选项A、B错
3、误;在线圈A和电池连接或断开的瞬间,线圈B中产生感应电流,电流产生磁场,使导线下面平行放置的小磁针发生偏转,选项C正确、D错误.答案 C3.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S始终闭合,滑动触头向左滑C.开关S始终闭合,滑动触头向右滑D.开关S始终闭合,不滑动触头解析 开关S闭合或断开的瞬间以及S闭合后滑动触头左右滑动时,导线ab中的电流都会发生变化,穿过上面闭合线圈的磁通量发生变化,cd中就会有电流产生,故正确选项为D.答案 D4.如图所示,矩形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外.要使线框中
4、产生感应电流,下列方法中不可行的是()A.以ad边为轴转动B.以中心线OO为轴转动C.以ab边为轴转动(小于60)D.以cd边为轴转动(小于60)解析 当线框以ad边为轴或以中心线OO为轴转动时,在磁场中的投影面积S在变化,因而磁通量变化,有感应电流的产生,选项A、B是可行的.当线框以ab边为轴转动(小于60)时,在磁场中的投影面积S减小,因而磁通量减小,也有感应电流,选项C是可行的.当线框以cd边为轴转动(小于60)时,虽然整个线框在垂直于磁感应强度方向上的投影面积减小,但在磁场内的那部分投影面积并未改变,据公式=BS,穿过线框平面的磁通量不变,无感应电流,选项D是不可行的.答案 D5.如图
5、甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈,其工作原理如图乙所示,则实验中不会使电流表指针发生偏转的是()A.保持开关断开B.开关闭合瞬间C.开关断开瞬间D.开关闭合的状态下移动变阻器滑片解析 保持开关断开,穿过线圈的磁通量不发生变化,没有感应电流,电流表指针不会发生偏转,故A正确;在开关闭合的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时,线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,指针发生偏转,故B、C、D错误.答案 A等级考提升练6.(多选)电动汽车是一种节能环保的交通工具,它的制动能量回收系统通过能量回收再利用,可提高汽车对能量的利用效率.制动能量回收原理是利用线圈在磁场中转动,将车辆制动时的部分动能
6、转化为其他形式的能存储起来.关于制动能量回收,下列说法中正确的是()A.制动能量回收利用了电磁感应现象B.制动能量回收利用了电流的热效应C.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为势能D.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为电能解析 汽车在刹车过程中,动能减小,减小的动能一部分以电能的形式存储,利用了电磁感应现象,选项A、D正确,B、C错误.答案 AD7.(多选)如图所示,在同一平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的通电直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限中完全对称放置,两条长直导线中电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两条导线中的电
7、流都开始增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()A.线圈a中无感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有感应电流D.线圈d中无感应电流解析 根据安培定则可判断出两通电直导线的磁场方向,线圈a中磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c中磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b、d中合磁通量为零.当导线中电流增大时,线圈a、c中合磁通量增大,有感应电流产生,线圈b、d中合磁通量为零,无感应电流产生,故A、B错误,C、D正确.答案 CD8.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电源构成闭合回路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示.当滑动变阻器的滑片滑动
8、时,能产生感应电流的圆环是()A.a、bB.b、cC.a、cD.a、b、c解析 当滑动变阻器的滑片滑动时,电路中电流发生变化,从而引起闭合铁芯中的磁场变化,穿过a、b两圆环的磁通量随之变化,有感应电流产生,而c环中有两股铁芯同时穿过,穿入和穿出c环的磁通量始终相等,合磁通量为零,所以c中不能产生感应电流,故A正确.答案 A9.(2021广东珠海调研)2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球.假如不久的将来我国一宇航员登月后,想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是()A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无B.
9、将电流表与线圈组成闭合回路,若电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则可判断月球表面无磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则可判断月球表面有磁场解析 直接将电流表放于月球表面,电流表电路是断开的,不能产生感应电流,无法判断有无磁场,故A错误;将电流表与线圈组成回路,线圈不运动,磁通量不变,则线圈中不会有感应电流,所以电流表无示数,不能判断月球表面无磁场,故B错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若运动方向平行于磁感线,不会产生感应电流,则电流表无示数,不能说明月球表面无磁
10、场,故C错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则说明穿过线圈的磁通量变化,可判断月球表面有磁场,故D正确.答案 D10.如图所示,移动DE,若回路面积从S0=8 m2变到St=18 m2,磁感应强度B同时从B0=0.1 T、方向垂直纸面向里变到Bt=0.8 T、方向垂直纸面向外,则回路中的磁通量的变化量为()A.7 WbB.13.6 WbC.15.2 WbD.20.6 Wb解析 因为B、S都变化,所以用末态的磁通量减去初态的磁通量计算;取末态的磁通量为正,则=t-0=BtSt-(-B0S0)=0.818 Wb-(-0.18)Wb=15.2 Wb,故C正确.答案
11、 C11.(多选)如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁形成的竖直向下的磁场中,如果导体棒AB沿水平方向前后运动的速度大小为v1,两磁极沿水平方向前后运动的速度大小为v2,则()A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流C.当v1v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流D.当v2=0时,v1的方向改为与磁感线的夹角为,且090,可以产生感应电流解析 当v1=v2,且方向相同时,导体棒和磁铁无相对运动,导体棒AB不切割磁感线,回路中无感应电流,A错误;当v1=v2,且方向相反时,导体棒AB切割磁感线,穿过回路的磁通量变化,有感应电流产生,B正确
12、;当v1v2时,无论方向相同或相反,导体棒和磁铁都有相对运动,穿过回路的磁通量都会发生变化,有感应电流产生,C正确;当v2=0,v1的方向改为与磁感线的夹角090时,v1有垂直磁感线方向的分量,即导体棒AB仍在切割磁感线,穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,D正确.答案 BCD12.(多选)如图所示,线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是()A.进入匀强磁场区域的过程中,ABCD中有感应电流B.在匀强磁场中加速运动时,ABCD中有感应电流C.在匀强磁场中匀速运动时,ABCD中没有感应电流D.离开匀强磁场区域的过程中,ABCD中没有感应电流解析 线框ABCD在进入和离开匀强磁场区域时,穿过线框的磁通量发生变化,线框ABCD中有感应电流;线框ABCD在匀强磁场中运动时,无论加速还是匀速,磁通量都没发生变化,线框ABCD中没有感应电流.故A、C正确,B、D错误.答案 AC6