《3电磁感应现象及应用》同步练习【含答案解析】

《3电磁感应现象及应用》同步练习参考答案与试题解析一．选择题1．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2是线圈的对称轴，线圈怎样运动才能使其产生感应电流（）A．线圈向右匀速移动 B．线圈向右加速移动 C．线圈垂直于纸面向里平动 D．线圈绕O1O2轴转动解析：ABC、由题可知该磁场是匀强磁场，线圈的磁通量为：Φ＝Bs，s为垂直于磁场的有效面积，无论线圈向右匀速还是加速移动或者垂直于纸面向里平动，线圈始终与磁场垂直，有效面积不变，因此磁通量一直不变，所以无感应电流产生，故ABC错误；D、当线圈绕O1O2轴转动时，在转动过程中，线圈与磁场垂直的有效面积在不断变化，因此磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。答案：D2．法拉第最初发现“电磁感应现象”的实验情景简化如图所示，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是（）A．闭合开关的瞬间，电流计指针无偏转 B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C．通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，电流计指针有偏转 D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针无偏转解析：A、闭合开关瞬间，与电源相连的线圈中电流由无到有，则其产生的磁场有无到有；与电流计相连的线圈中的磁通量增大，故产生感应电流，电流计有偏转，故A错误；B、闭合开关稳定后电流不变，与电流计相连的线圈中的磁通量不变，不会产生感应电流，电流计不偏转，故B错误；C、通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，与电流计相连的线圈中的磁通量减小，产生感应电流，电流计指针有偏转，故C正确；D、将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连的线圈中仍能产生磁场，并且有磁感线穿过与电流计相连的线圈，磁通量增大，产生感应电流，电流计指针有偏转，故D错误。答案：C3．下列图中一定能产生感应电流的是（）A． B． C． D．解析：A、环不闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；B、当左右两根棒分别向两侧运动时，穿过闭合回路的磁通量增大，所以能产生感应电流，故B正确；C、图中电流在环的正上方，则电流产生的磁场穿过该环的磁通量始终等于零，所以电流增大时，环内不能产生感应电流，故C错误；D、图中磁场的方向与回路之间的夹角为，则穿过该回路的磁通量：Φ＝BScosθ，当棒向右运动时，S增大，但θ增大时，cosθ减小，所以不能判断出磁通量是否增大或减小，所以不一定产生感应电流，故D错误。答案：B4．某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设备。工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。则（）A．被测金属物中产生的是恒定电流 B．被测金属物中产生的是交变电流 C．探测器与被测金属物相对静止时不能发出警报 D．违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到解析：AB、探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中产生的是交变电流，故A错误，B正确；C、因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中的磁通量也是变化的，所以探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报，故C错误；D、违规携带的物品只要是金属就会被探测到，故D错误。答案：B5．法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示，通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称，图乙、丁中AB∥ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中，线圈中能产生感应电流的是（）A．甲图中线圈自由下落 B．乙图中线圈自由下落 C．丙图中线圈绕AB匀速转动 D．丁图中线圈匀速向右移动解析：A、根据电流的磁场的特点可知，穿过线圈的磁通量为零，所以中线圈自由下落时，穿过线圈的磁通量不变，故不能产生感应电流，故A错误；B、图中线圈自由下落时，线圈中的磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，故不会产生感应电流，故B错误；C、线圈以AB为轴转动，线圈的磁通量发生不变化，不能产生感应电流，故C错误；D、线圈匀速向右移动，线圈处磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，可以产生感应电流，故D正确。答案：D二．多选题6.如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放罝。小磁块先后在网管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块（）A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在P中下落过程中机械能减小 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部吋在P中的速度比在Q中的大解析：A、当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，运动不是自由落体运动，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误。B、由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，克服安培力做功，机械能减小，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B正确。C、在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确。D、根据动能定理可知，因安培阻力导致产生热量，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。答案：BC7.如图，ab、cd是固定在水平面上的金属导轨，ac端连接电阻R，导轨间存在竖直向下、有理想边界的匀强磁场，金属棒MN紧贴导轨放置在磁场的右边界上。下列情况中，一定能够产生感应电流的是（）A．金属棒MN向右运动的过程中 B．金属棒MN向左运动的过程中 C．金属棒MN向左运动，同时使磁场的磁感应强度均匀增加 D．金属棒MN向右运动，同时使磁场的磁感应强度均匀减小解析：A、由于金属棒MN紧贴导轨放置在磁场的右边界上，则金属棒MN向右运动的过程中没有磁通量的变化，所以不能产生感应电流，故A错误；B、金属棒MN向左运动的过程中磁通量减小，所以能产生感应电流，故B正确；C、金属棒MN向左运动，同时使磁场的磁感应强度均匀增加，可能会使穿过该回路的磁通量保持不变，所以不一定能产生感应电流，故C错误；D、金属棒MN向右运动，同时使磁场的磁感应强度均匀减小则穿过回路的磁通量一定减小，所以一定会产生感应电流，故D正确；答案：BD8.下列四副图中，闭合线圈能产生感应电流的是（）A． B． C． D．解析：闭合线圈中产生感应电流的条件是：回路中的磁通量发生变化。磁通量发生变化有两种办法：磁感应强度变化或回路的有效面积发生变化。A、线圈以垂直于磁场方向的边为轴做匀速转动时回路的有效面积发生变化，磁通量发生变化，可以产生感应电流，故A正确；B、线圈平行于磁场方向运动时，回路的有效面积未发生变化，磁通量不变，没有感应电流，故B错误；C、线圈沿垂直磁感线方向做匀速运动回路的有效面积未发生变化，没有感应电流，故C错误；D、线圈从磁场中拉出的过程中穿过线圈的磁通量静止，则能产生感应电流，故D正确；答案：AD三．计算题9.如图所示，线圈abcd在通电长直导线的磁场中，分别做如下的运动，线圈中能否产生感应电流？为什么？（1）向右平动（2）向下平动（3）以下边为轴转动（4）从纸面向纸外做平动解析：（1）使线圈水平向右平移，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流；（2）当线圈向下移动，穿过线圈的磁通量减小，则会产生感应电流；（3）以下边为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流；（4）从纸