【创新设计】高中物理教科版选修1-1题组训练-2.4-电磁感应定律

第4讲电磁感应定律(时间：60分钟)题组一、电磁感应现象及其产生条件1．(多选)如图2－4－6所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列状况中线圈产生感应电流的是()图2－4－6A．导线中电流变大B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以ab边为轴转动答案ABD解析分析是否产生感应电流，关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化，而分析磁通量是否有变化，关键就是分清磁感线的分布，亦即分清磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化．对A选项，因I增大而引起导线四周的磁场增加，使线框的磁通量增大，故A正确．对B选项，因离直导线方向越远，磁感线分布越疏(如上图)，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故B正确．对C选项，由上图可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故C错．对D选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在上图位置时，穿过线框的磁通量最大，当线框转过90°时，穿过线框的磁通量为零，因此可以判定线框以ab轴转动时磁通量肯定变化，故D正确．2．(单选)如图2－4－7为“探究感应电流与磁通量变化关系”的试验装置图．下列操作中不能产生感应电流的是()图2－4－7A．开关S闭合瞬间B．开关S断开瞬间C．开关S闭合后，变阻器滑片P移动D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动答案D解析在开关S闭合、断开瞬间以及开关S闭合后，变阻器滑片P移动的过程中穿过线圈B中的磁通量都会发生变化，依据感应电流产生的条件可知，这三种状况下都会产生感应电流，所以选项D正确．3．(单选)在如图所示的条件下，闭合的矩形线圈中能产生感应电流的是()答案E解析A、B、C中各线圈内的磁通量始终等于零，D中磁通量不发生变化，故均没有感应电流．题组二、电磁感应现象的应用4．(多选)对于发电机下列说法正确的是()A．线圈在磁场中转动切割磁感线产生了感应电流B．发电机是消耗电能获得机械能C．发电机可以把机械能转化为电能D．发电机接入电路中相当于一个电源答案ACD题组三、发电方式5．(单选)(2022·广东省学业水平考试)下列图片中，用来将其他形式的能量转换为电能的设备是()答案B解析A是雷达站，接收和放射电磁波；B中是把风能转换为电能；C中是把电能转换为内能；D中是把电能转换为机械能．题组四、对法拉第电磁感应定律的理解6．(单选)当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法正确的是()A．线圈中肯定有感应电流B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C．线圈中肯定有感应电动势D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比答案C解析线圈中的磁通量发生变化确定有感应电动势，但不肯定有感应电流，由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，感应电动势与ΔΦ不成正比．选项C正确．7．(单选)闭合回路的磁通量Φ随时间t变化图象分别如图2－4－8所示，丙图中t2＞2t1，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是()图2－4－8A．图甲的回路中产生感应电动势且大小恒定不变B．图乙的回路中产生感应电动势且大小恒定不变C．图丙的回路中0～t1时间内的感应电动势小于t1～t2时间内的感应电动势D．图丁的回路中感应电动势先变大，再变小答案B解析由图甲看出，穿过回路的磁能量保持不变，则回路中没有感应电动势产生，故A错误；由图乙看出，穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t均匀变化时，eq\f(ΔΦ,Δt)肯定，则回路中产生的感应电动势恒定不变，故B正确；由图丙看出，回路中0～t1时间内的eq\f(ΔΦ,Δt)大于t1～t2时间内的eq\f(ΔΦ,Δt)，依据法拉第电磁感应定律得知，回路中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动势，故C错误；由图丁看出，图线的斜领先变小后变大，则穿过闭合回路的磁通量Φ的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)也先变小后变大，依据法拉第电磁感应定律得知，回路中感应电动势先变小，再变大，故D错误．题组五、感应电动势大小的计算8．(单选)穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒连续均匀地增大4Wb，则()A．线圈中的感应电动势将均匀增大B．线圈中的感应电流将均匀增大C．线圈中的感应电动势将保持4V不变D．线圈中的感应电流保持2A不变答案C解析本题是定性分析和定量计算，其核心仍是对法拉第电磁感应定律的正确理解与应用．由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝得E＝eq\f(4Wb,1s)＝4V，C项正确；因线圈电阻不肯定是2Ω，D项错误．故正确答案为C.9．(单选)有一个单匝线圈，在0.2s内通过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.08Wb，则线圈中的感应电动势为()A．0.1V B．0.2VC．0.3V D．0.4V答案C解析由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)得E＝eq\f(0.08－0.02,0.2)V＝0.3V，C正确．10．如图2－4－9甲所示，某线圈一共50匝，若穿过线圈的磁通量随时间的变化如图乙所示，则a、b两点间的电压是多少？图2－4－9答案