2024-2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步3电磁感应现象及应用课时作业含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5电磁感应现象及应用时间：45分钟一、单项选择题1．如下图所示试验装置中用于探讨电磁感应现象的是(B)解析：选项A是用来探究影响安培力的大小因素的试验．选项B是探讨电磁感应现象的试验，视察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流．选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的试验．选项D是奥斯特试验，证明通电导线四周存在磁场．2．如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变更状况是(A)A．先减小后增大 B．始终减小C．始终增大 D．先增大后减小解析：线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框的磁通量最大，在磁铁中心时穿过该线框的磁通量最小，所以该过程中的磁通量先减小后增大，故A对．3．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的试验中，能视察到感应电流的是(D)A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后视察电流表的变更B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的变更C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去视察电流表的变更D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，视察电流表的变更解析：产生感应电流必需满意的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变更．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能视察到电流表的变更；选项C满意产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能视察到电流表的变更；选项D满意产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以视察到电流表的变更，所以选D.4.磁通量是探讨电磁感应现象的重要物理量．如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面．第一次将线框由1平移到2，其次次将线框绕cd边翻转到2.设先后两次通过线框的磁通量的变更量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(C)A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．无法确定解析：设线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强．若平移线框，则ΔΦ1＝Φ1－Φ2；若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2.依据分析知：ΔΦ1<ΔΦ2，选项C正确．二、多项选择题5．如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的沟通电源，B为一接有一小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光说法正确的是(AB)A．闭合开关后小灯泡可能发光B．若闭合开关后小灯泡发光，再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮C．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光D．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，小灯泡可能会发光解析：闭合开关后，A中有交变电流，B中就会有变更的磁场，B中有感应电流，若电流足够大，小灯泡可能发光，A正确，C、D错误；若闭合开关后小灯泡发光，再将B线圈靠近A，磁通量变更率更大，所以小灯泡会更亮，B正确．6．下列说法中正确的是(BD)A．只要导体相对磁场运动，导体中就肯定会产生感应电流B．闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中不肯定会产生感应电流C．只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零，导体回路中就肯定会产生感应电流D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变更，导体回路中就肯定会产生感应电流解析：产生感应电流要有两个条件：一是导体回路要闭合；二是穿过导体回路的磁通量要发生变更，所以D正确；假如导体没有构成闭合回路或构成闭合回路但沿磁感线运动，导体中就没有感应电流，故A错；假如闭合导体回路在与回路平面垂直的磁场中运动，两边都切割磁感线，但闭合导体回路的磁通量仍没有发生变更，也不产生感应电流，故B对；穿过闭合导体回路的磁通量不为零，但假如磁通量没有变更，回路中就没有感应电流，故C错．7．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是(BD)A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．磁场匀称增加解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变更，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场匀称增加，都会使圆盘中的磁通量发生变更，故有感应电流产生，B、D正确．三、非选择题8.边长l＝10cm的正方形线框固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ＝30°，如图所示．磁感应强度随时间变更的规律为B＝(2＋3t)T，则第3s内穿过线框的磁通量的变更量ΔΦ为多少？答案：1.5×10－2Wb解析：第3s内就是从2s末到3s末，所以2s末的磁场的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8T,3s末的磁场的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11T，则ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×0.12×sin30°Wb＝1.5×10－2Wb.9．如图所示，有一个垂直于纸面对里的匀强磁场，B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm.现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm,10匝；B线圈半径为2cm，1匝；C线圈半径为0.5cm,1匝．问：(1)在B减为0.4T的过程中，A线圈和B线圈磁通量变更多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C线圈中磁通量变更多少？答案：(1)1.256×10－4Wb1.256×10－4Wb(2)8.4×10－6Wb解析：(1)对A线圈，Φ1＝B1πreq\o\al(2,A)，Φ2＝B2πreq\o\al(2,A).磁通量的变更量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4Wb＝1.256×10－4Wb对B线圈，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2，磁通量的变更量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4Wb＝1.256×10－4Wb(2)对C线圈：Φ1＝Bπreq\o\al(2,C)，磁场转过30°，线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为πreq\o\al(2,C)cos30°，则Φ2＝Bπreq\o\al(2,C)cos30°.磁通量的变更量：|Φ2－Φ1|＝Bπreq\o\al(2,C)(1－cos30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb≈8.4×10－6Wb10．如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．在断开开关S的时候，弹簧E并不能马上将衔铁D拉起，因而不能使触头C(连接工作电路)马上离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器是这样得名的，试说明这种继电器的原理．答案：线圈A与电源连接，线圈A中流过恒定电流，产生恒定的磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变