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课时分层作业(十八) 电磁感应现象及其应用
(时间:15分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.关于磁通量,下列叙述正确的是( )
A.在匀强磁场中,穿过一个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,C错误、D正确.]
2.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景.当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈附近有金属物体了.下图中能反映出金属探测器工作原理的是( )
B [探测器靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流;选项B是导体棒切割磁感线,选项C是通电导体在磁场中受力运动,选项A、D是电流的磁效应.综上所述,选项B正确.]
3.如图所示,AB是水平面上一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD,已知CD∥AB.当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终为零 D.不为零,但保持不变
C [由于CD位于AB的正上方,根据安培定则可知,CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同,所以不管导线CD在竖直方向上位置怎么变化,下面圆内部的磁通量始终为0.选项C正确.]
4.如图所示,a、b是两个同平面、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Φa、Φb的大小关系为( )
A.Φa>Φb B.Φa<Φb
C.Φa=Φb D.不能比较
A [条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是:①磁铁内外磁感线的条数相同;②磁铁内外磁感线的方向相反;③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Φ=Φ进-Φ出,由于两圆环面积Sa<Sb,两圆环的Φ进相同,而Φ出a<Φ出b,所以穿过两圆环的有效磁通量Φa>Φb,故选项A正确.]
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°(60°~300°),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).]
6.(多选)如图所示,电流计与螺线管组成闭合电路,以下能使电流计指针偏转的是( )
A.将磁铁插入螺线管的过程中
B.磁铁放在螺线管中不动时
C.将磁铁从螺线管中向上抽出的过程中
D.磁铁静止而将螺线管向上移动
ACD [只要螺线管中的磁通量发生变化,回路中有感应电流,指针便会偏转;只要螺线管中的磁通量不发生变化,回路中无感应电流,指针便不会偏转.在磁铁插入、抽出过程中螺线管中的磁通量均发生变化,能产生感应电流,电流计指针偏转.故选项A、C正确;磁铁放在螺线管中不动时,螺线管中的磁通量不发生变化,无感应电流产生,故选项B错误;由于磁铁静止而螺线管向上移动,螺线管中的磁通量发生变化,有感应电流产生,电流计指针偏转,故选项D正确.]
二、非选择题(14分)
7.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计Ⓖ相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计Ⓖ中是否有示数?
(1)开关闭合瞬间;
(2)开关闭合稳定后;
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;
(4)开关断开瞬间.
[解析] (1)开关闭合瞬间线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计Ⓖ有示数.
(2)开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量恒定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计Ⓖ无示数.
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片,电阻变化,线圈Ⅰ中的电流变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计Ⓖ有示数.
(4)开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计Ⓖ有示数.
[答案] (1)有 (2)无 (3)有 (4)有
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