2017-2018学年高中物理课时跟踪检测一磁生电的探索鲁科版选修3

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课时跟踪检测（一）磁生电的探索

1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()

A．磁场对电流产生力的作用

B．变化的磁场使闭合电路产生感应电流

C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化

D．电流周围产生磁场

解析：选B电磁感应现象是指由于穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流的

现象，只有选项B符合。

2．有一宇航员登月后，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，根据电流表有无示数来判断磁场的有无

B．将电流表与线圈连成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，若电流表无示数，则可以

判断月球表面无磁场

C．将电流表与线圈连成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，若电流表有示数，则可以

判断月球表面有磁场

D．将电流表与线圈连成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，若电流表无

示数，则可以判断月球表面无磁场

解析：选C假设月球表面有磁场，其磁场分布规律类似于地磁场，当电流表与线圈组

成闭合电路，穿过该回路的磁通量发生变化时，电流表就会有示数，就可证明有磁场存在，

A中电流表不在回路中，故A错；当线圈平面与月球的磁场(假设月球有磁场)方向平行时，

线圈沿任一方向运动，穿过线圈的磁通量都不发生变化，电流表无示数，故该情况下不能判

定月球表面是否无磁场，故B、D错；使线圈沿某一方向运动，电流表有示数，说明穿过线

圈的磁通量发生变化，证明月球表面有磁场，故C对。

3.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图1所示，通有恒定电流的导线MN与

闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先

后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ和ΔΦ，则()

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图1

A．ΔΦ>ΔΦB．ΔΦ＝ΔΦ

1212

C．ΔΦ<ΔΦD．无法确定

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解析：选C设线框在位置1时的磁通量为Φ，在位置2时的磁通量为Φ，直线电流

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产生的磁场在1处比在2处要强。若平移线框，则ΔΦ＝Φ－Φ，若转动线框，磁感线是

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从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ＝Φ＋Φ。根据分析知：ΔΦ<ΔΦ。

21212

选项C正确。

4．某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线

连接成如图2所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因

是()

图2

A．开关位置接错

B．电流表的正、负极接反

C．线圈B的接头3、4接反

D．蓄电池的正、负极接反

解析：选A题图中所示连接的开关不能控制含有电源的电路中电流的通断，而本实验

的内容之一就是研究在开关通断瞬间，电流的有无导致磁场变化，进而产生感应电流的情况，

但图中的接法却达不到目的。

5.如图3所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。

已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将()

图3

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．始终为零

D．不为零，但保持不变

解析：选C利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图，如图

所示。考虑到磁场具有对称性，可以知道穿入圆面积的磁感线的条数与穿出

圆面积的磁感线的条数是相等的，故选C。

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6．(多选)某一实验装置如图4所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中

的电流I和时间t的关系有下列A、B、C、D四种情况，则在t～t这段时间内，线圈B中

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有感应电流的是()

图4

解析：选BCD线圈A中通有电流时，螺线管会产生磁场，当电流发生变化时会引起磁

场的变化，从而使线圈B中的磁通量发生变化，线圈B中将产生感应电流，所以选项B、C、

D正确。

7．(多选)如图5所示，裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动，匀强磁场的方向

如图中所示，则()

图5

A．电流计G的指针发生偏转

B．电流计G的指针发生偏转

1

C．电流计G的指针不发生偏转

1

D．电流计G的指针不发生偏转

解析：选AB由于穿过闭合线框abcd的磁通量不发生变化，故回路abcd中没有感应

电流产生，但两个电流计G和G所在导线间构成的闭合回路中的磁通量会增大，该回路中

1

有感应电流产生，因此两个电流计的指针会发生偏转；同样，由导线bc与电流计G间的导

1

线构成的回路中也有感应电流产生。综上所述，选项A、B正确。

8.如图6所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场

外。若要使线圈中产生感应电流，下列方法中不可行的是()

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图6

A．将线圈向左拉出磁场

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°)

解析：选D将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，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边右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框

的磁通量发生变化，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少，所以在这个过程中

线框中会产生感应电流。如果转过角度超过60°，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不

产生感应电流(60°～300°)。

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面积的一半的乘积)。

9．(多选)如图7所示，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和

横杆均为导体，有一匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图所示，用I表示回路中的感

应电流，则下列说法中正确的是()

图7

A．当AB不动，而CD向右滑动时，I≠0

B．当AB向左，CD向右滑动且速度大小相等时，I＝0

C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I＝0

D．当AB、CD都向右滑动且AB速度大于CD速度时，I≠0

解析：选ACD在匀强磁场中，只要闭合回路ABDC的面积不发生变化，磁通量不变，

回路中就不会有感应电流产生；当回路ABDC的面积发生变化时，磁通量发生变化，回路中

就会有感应电流产生，因此，选项A、C、D正确。

10.如图8所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d，将一边长为l的正方形导线框由

磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域，若d>l，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生

感应电流的时间为()

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图8

dl

A.vB.v

d－ld－2l

C.vD.v

解析：选C线框完全进入磁场后，磁通量不变化，线框中无感应电流，当线框进入、

离开磁场时，磁通量变化，都会产生感应电流，故不产生感应电流的距离为d－l，时间为t

d－l

＝v。

11．逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律

被发现。“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考：

(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗？

(2)1831年，物理学家法拉第用如图9所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始

终处于闭合状态时，a线圈中______(选填“有”或“无”)感应电流产生，当开关闭合或断

开瞬间，a线圈中______(选填“有”或“无”)感应电流产生。

图9

(3)如图10是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。

图10

请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关

连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副

线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：

①_____________________________________________________________________；

②_____________________________________________________________________；

③____________________________________________________________________。

解析：(1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、

物质和反物质。

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(2)因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。闭合开关瞬间穿过a线圈的磁

通量突然增大，所以有感应电流产生。断开开关