2024-2025学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第三节电磁感应现象检测含解析粤教版必修3

PAGE4-电磁感应现象(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.下列属于电磁感应现象的是 ()A.通电导体四周产生磁场B.通电线圈对四周小磁针有力的作用C.由于导体自身电流发生变更,在回路中产生感应电流D.电荷在磁场中定向移动形成电流【解析】选C。依据引起感应电流的缘由的五类状况可知,导体中自身电流变更在回路中产生感应电流的现象为电磁感应现象,C正确。2.一个闭合线圈中没有产生感应电流,因此可以得出 ()A.此时该处肯定没有磁场B.此时该处肯定没有磁场的变更C.闭合线圈的面积肯定没有变更D.穿过线圈平面的磁通量肯定没有变更【解析】选D。感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变更,闭合线圈中没有感应电流产生可能线圈始终与磁场平行,故A错误;感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变更,磁通量的变更可以由磁场引起,也可以由线圈的面积的变更引起,闭合线圈中没有感应电流产生,不能推断出此处肯定没有磁场的变更或没有面积的变更,故B、C错误;没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变更。故D正确。3.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种状况下,线框中会产生感应电流的是 ()A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动【解析】选C。四种状况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为零,线圈按A、B、D三种状况移动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流;C中线圈转动后,穿过线框的磁通量不断发生变更,所以产生感应电流,C项正确。4.下列选项中能产生感应电流的是 ()【解析】选B。A项中线圈没有闭合,有感应电动势,但无感应电流产生,C项中穿过线圈的磁通量始终为零,不发生变更,D项中,线圈在匀强磁场中平动,穿过线圈的磁通量不变更,故A、C、D错误;B项中,闭合回路的面积增大,穿过回路的磁通量增大,有感应电流产生,故B正确。【加固训练】如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()【解析】选B。A中线框的磁通量没有变更,因此没有感应电流,A错误;B中线框转动,线框中磁通量变更,有感应电流,B正确;C、D中线圈平面和磁场方向平行,没有磁通量,更没有磁通量的变更,C、D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在垂直纸面对里的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时刻,磁感应强度为B0,此时刻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起先,磁感应强度B应怎样随时间t变更?请推导出这种状况下B与t的关系式。【解析】要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线框平面的磁通量不发生变更,在t=0时刻,穿过线框平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2设t时刻的磁感应强度为B,此时刻磁通量为Φ2=Bl(l+vt)由Φ1=Φ2得B=。答案:见解析(10分钟·20分)6.(6分)(多选)如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果中可能的是 ()A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转B.S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转【解析】选A、D。回路A中有电源,当S1闭合后,回路中有电流,产生磁场,回路B中有磁通量。在S1闭合或断开的瞬间,回路A中的电流从无到有或从有到无,产生的磁场发生变更,从而使穿过回路B的磁通量发生变更,此时若S2是闭合的,则回路B中有感应电流,电流计指针偏转,所以选项A、D正确。【加固训练】(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动,则穿过闭合线圈的磁通量发生变更的是 ()【解析】选A、B。A图中,图示状态Φ=0,转至90°过程中Φ增大,因此磁通量发生变更;B图中离直导线越远磁场越弱,磁感线越稀,所以当线圈远离导线时,线圈中磁通量不断变小;C图中肯定要把条形磁铁四周的磁感线空间分布图弄清晰,在图示位置,线圈中的磁通量为零,在向下移动过程中,线圈的磁通量始终为零,磁通量不变;D图中,随着线圈的转动,B与S都不变,B又垂直于S,所以Φ=BS始终不变,故选项A、B正确。7.(14分)我国的探月卫星在进入近地点的地月转移轨道时,假设卫星中有一边长为50cm的正方形导线框,由于卫星的姿态由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B=4×10-5T,方向如图所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)问:(1)该过程中磁通量的变更量是多少?(2)该过程导线框中有无感应电流?【解析】(1)设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上,则穿过导线框的磁通量:Φ1=BScos53°=6.0×10-6Wb当导线框转至竖直位置时,导线框平面的法线方向水平向右,与磁感线所成的角为143°,穿过导线框的磁通量:Φ2=BScos143°=-8.0×10-6Wb该过程磁通量的变更量:|ΔΦ|=|Φ2-Φ1|=1.4×10-5Wb。(2)因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变更,所以肯定有感应电流。答案:(1)1.4×10-5Wb(2)有【加固训练】如图所示,垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内,闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2,线圈