2024版新教材高中物理课时分层作业二十四电磁感应现象及应用新人教版必修第三册

课时分层作业(二十四)电磁感应现象及应用A组基础达标练1．探雷器是探测地雷的仪器．手持探雷器的长柄线圈在地面扫过，线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷，探测器就会报警．这种仪器的工作原理是利用()A．静电屏蔽B．静电感应C．电磁感应D．电流的磁效应2．1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系．某兴趣小组也做了类似实验，他们将一可自由转动的小磁针静置于水平桌面上，将另一直导线水平放置在靠近小磁针正上方的位置．忽略磁偏转角的影响，以下说法中正确的是()A．将导线沿南北方向放置并通入恒定电流，小磁针一定会发生转动B．将导线沿东西方向放置并通入恒定电流，小磁针一定会发生转动C．将导线沿南北方向放置并通入恒定电流，增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度会随之增大D．把导线沿南北方向放置并通入恒定电流，增大电流，小磁针转动的角度会随之减小3．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是()A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．线圈不动，磁铁拔出线圈时C．磁铁插在线圈内不动D．磁铁和线圈相对移动时4.如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则下列说法正确的是()A.当L中的I发生变化时，环中有感应电流B．当M左右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流5．(多选)图中能产生感应电流的是()6.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A.在下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D．将开关突然断开的瞬间7．(多选)下列各图所描述的物理情景中，能产生感应电流的是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(A.开关S闭合稳定后，线圈N中)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(B.磁铁向铝环A靠近，铝环A中)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(C.金属框从A向B运动，金属框中)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(D.铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中)))8.(多选)如图所示线圈abcd在足够大磁场区域ABCD中，下列情况下线圈中有感应电流产生的是()A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转9．如图为“探究感应电流产生的条件”的实验电路图．(1)请在图中连线，把实验装置连接完整．(2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在________(填“a”或“b”)端．(3)闭合开关后，请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法．①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.B组能力提升练10.(多选)如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，若井字形回路中有感应电流通过，则两金属棒的运动情况可能是()A．v1>v2B．v1<v2C．v1＝v2D．无法确定11.(多选)在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列说法可行的是()A．将A线圈向左靠近B线圈B．将开关S突然断开C．保持右边电路电流不变D．将滑动变阻器的阻值调小12.(多选)某学校操场上有如图所示的运动器械，两根长金属链条将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架上．静止时ab水平且沿东西方向．已知当地的地磁场方向自南向北斜向下与竖直方向成45°角，现让ab随链条荡起来，与竖直方向最大偏角为45°.则下列说法正确的是()A．当ab棒自南向北经过最低点时，回路中无感应电流B．当链条与竖直方向成45°角时，回路中感应电流为零C．当ab棒自南向北经过最低点时，回路中有感应电流D．在ab棒运动过程中，不断有磁场能转化为机械能13.如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．课时分层作业(二十四)电磁感应现象及应用1．解析：线圈产生的磁场在通过导体时，导体会产生电流，从而产生磁场，反过来影响线圈磁通量，从而影响电流的大小，这种现象称为电磁感应．故C正确，A、B、D错误．答案：C2．解析：将导线沿南北方向放置并通入恒定电流时，小磁针所在位置的磁场方向沿东向西，所以小磁针一定会转动，故A项正确；将导线沿东西方向放置并通入恒定电流，磁场方向与地磁场方向可能相同，所以小磁针不一定会发生转动，故B项错误；将导线沿南北方向放置并通入恒定电流，增大导线与小磁针之间的距离，小磁针处的磁场强度减小，所以转动的角度会随之减小，故C项错误；把导线沿南北方向放置并通入恒定电流，增大电流，磁场变强，所以小磁针转动的角度会随之增大，故D项错误．答案：A3．解析：根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场就会发生变化，所以选项A、B、D中都会产生感应电流，C中不会产生感应电流．答案：C4．解析：由于直导线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生，故D正确．答案：D5．解析：A选项中电路没有闭合，无感应电流，故A错误；B选项中，面积增大，通过闭合电路的磁通量增大，有感应电流，故B正确；C选项中，穿过圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流，故C错误；D选项中，穿过闭合电路的磁通量减小，有感应电流，故D正确．答案：BD6．解析：线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生；通电时，移动滑动变阻器的滑片P，无论是匀速还是加速移动，变阻器接入电路的电阻均变化，回路中电流均变化，线圈产生的磁场均变化，穿过铜环A的磁通量均变化，均产生感应电流；将开关突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流．故A正确．答案：A7．解析：由闭合电路中产生感应电流的条件可知，开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流，故A错误；磁铁向闭合的铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流，故B正确；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C正确；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，与电阻R构成的闭合回路中就产生感应电流，故D正确．答案：BCD8．解析：若把线圈变成圆形，则线圈的面积发生变化，所以线圈中的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故A正确；无论线圈在磁场中匀速还是加速平移，磁通量都不变，不会产生感应电流，故B错误；使磁场增强或减弱，线圈中的磁通量发生变化，会产生感应电流，故C正确；使线圈以过ab的直线为轴旋转，线圈中的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确．答案：ACD9．解析：(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将灵敏电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示．(2)由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路应该使接入电路的电阻最大，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于a端．(3)开关S闭合后还有多种方法能使线圈B中产生感应电流，如移动滑动变阻器的滑片、线圈A在线圈B中插入或拔出、断开开关等．答案：(1)图见解析(2)a(3)①断开开关②插入或拔出线圈A③移动滑动变阻器的滑片10．解析：只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故A、B正确．答案：AB11．解析：在螺线管A中有磁通量的变化就引起螺线管B中的磁通量变化，所以将滑动变阻器的阻值调小，将开关S突然断开都能使磁通量发生变化，产生感应电流，使灵敏电流计的指针偏转，故B、D正确；当线圈靠近的时候也可以使穿过B螺线管的磁通量发生变化，故A正确．答案：ABD12．解析：由于磁场斜向下与竖直方向成45°角，在最低点时ab棒的速度水平向北，ab棒切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，所以回路中有感应电流，故A错误，C正确；链条跟竖直方向夹角为45°时，链