人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步13-3电磁感应现象及应用练习含答案

第十三章电磁感应与电磁波初步3电磁感应现象及应用【基础巩固】1.某磁场的磁感线分布如图所示,将闭合导体圆环从磁场中的M处平移到N处,则()A.穿过圆环的磁通量将增大B.穿过圆环的磁通量将不变C.圆环中产生感应电流D.圆环中不会产生感应电流答案:C2.如图所示,三个闭合线圈A、B、C放在同一平面内,当线圈A中有电流I通过时,穿过闭合线圈A、B、C的磁通量分别为ΦA、ΦB、ΦC,则()A.ΦA<ΦB<ΦC B.ΦA>ΦB>ΦCC.ΦA<ΦC<ΦB D.ΦA>ΦC>ΦB答案:B3.如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距离,图中1、2和3为金属环做转动时的转动轴,轴1到两导线距离相等.两导线中通有图示方向相同的恒定电流I,则当环()A.绕轴1转动时,环中会产生感应电流B.绕轴2转动时,环中会产生感应电流C.绕轴3转动时,环中会产生感应电流D.向左平移时,环中会产生感应电流答案:D4.(多选)下列各项中,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是()ABCD答案:CD5.与一般吉他以箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声.如图所示,拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成.磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性,即琴弦也产生自己的磁场.当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号.下列说法中正确的是()A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生变化D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号解析:若磁体失去磁性则无法产生电磁感应,因此电吉他不能正常工作,故选项A错误.电吉他不可以使用尼龙材质做琴弦.若是尼龙材质做的琴弦则不能构成回路,不会产生电磁感应现象,故选项B错误.琴弦振动时,线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的,故选项C错误.电吉他是属于磁生电的应用,是根据电磁感应原理工作的.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号,故选项D正确.答案:D6.(多选)如图所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,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的直线为轴旋转解析:把线圈变成圆形(周长不变),线圈面积变大,穿过线圈的磁通量增大,线圈中有感应电流产生,选项A正确;使线圈在磁场中加速平移,穿过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流产生,选项B错误;使磁场增强或减弱,穿过线圈的磁通量增大或减小,线圈中有感应电流产生,选项C正确;使线圈以过ab的直线为轴旋转,线圈在磁场中的有效面积发生变化,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中有感应电流产生,选项D正确.答案:ACD7.如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术,通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层,诱导组织中产生感应电流,导致局限区域皮层神经元的去极化和激活.则由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为(选填“逆时针”或“顺时针”);要使诱导组织中产生感应电流,通电线圈中的电流必须(选填“变化”或“不变”).

解析:由题图中的磁场方向可知,感应电流产生的磁场向上,根据右手螺旋定则,线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针;要使诱导组织中产生感应电流,线圈内的磁通量必须变化,所以通电线圈中的电流必须变化.答案:逆时针变化【拓展提高】8.如图所示,在条形磁体的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈的磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生解析:本题中条形磁体磁感线的分布如图所示(从上向下看).穿过一个面积的磁感线的多少反映磁通量的大小,由于垂直于纸面向外的和垂直于纸面向里的磁感线要抵消一部分,当弹簧线圈P包围的面积扩大时,垂直于纸面向里的磁感线条数增加,而垂直于纸面向外的磁感线条数是一定的,故穿过这个面积的磁通量将减小,回路中会有感应电流产生,选项C正确.答案:C9.(2022·广东卷)(多选)如图所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线.P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴.一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行.下列说法正确的有()A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流D.线圈从P点到M点过程的感应电动势与从P点到N点过程的感应电动势相等解析:通电直导线周围磁场的截面图是以导线为圆心的同心圆,某一位置的磁感应强度大小和这个点到圆心的距离成反比,N、M两点的连线平行于通电直导线,即两点到导线的距离相等,故N点与M点的磁感应强度大小相等,方向也相同,选项A正确;当线圈在P点时,穿过线圈的磁通量为0,线圈沿PN移动的过程中,穿过线圈左、右两个半圆的磁通量大小不再相等,即穿过整个线圈的磁通量不再为0,故穿过线圈的磁通量会发生变化,选项B错误;当线圈从P点开始竖直向上运动时,根据对称性可知,线圈中的磁通量一直为0,即穿过线圈的磁通量没有发生变化,由楞次定律可知线圈中无感应电流,选项C正确;根据上述分析可知,从P点到M点过程和从P点到N点过程,线圈磁通量的变化量相等,但因为线圈的速率恒定,且P点到N点的距离小于P点到M点的距离,所以时间不等,根据法拉第电磁感应定律E=nΔ答案:AC10.(多选)线圈L1、L2绕在同一个铁芯上,组成如图所示的电路,开始时,开关S1、S2均断开,下列操作能使电流表指针偏转的是()A.先闭合S1,稳定后再闭合S2B.先闭合S2,过一会儿再闭合S1C.S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S1D.S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S2解析:先闭合S1,稳定后再闭合S2,L2中的磁通量不会变化,不会产生感应电流,不能使电流表指针偏转,故选项A不符合题意;先闭合S2,过一会儿再闭合S1,L1中的磁通量增大,引起L2中的磁通量增大,会产生感应电流,能使电流表指针偏转,故选项B符合题意;S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S1,L1中的磁通量减小,引起L2中的磁通量减小,会产生感应电流,能使电流表指针偏转,故选项C符合题意;S1、S2均闭合,电流表指针不偏转,突然断开S2,L2中不会产生感应电流,不能使电流表指针偏转,故选项D不符合题意.答案:BC【挑战创新】11.探究感应电流的产生条件的实验器材如图所示.(1)在图中用笔画线代替导线把它们连成实验电路.(2)哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转?(写出两点)①.

②.

解析:(1)由题图知灵敏