教科版物理选修3-2电子题库-第1章第2节知能优化训练【答案解析版】.pdf

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1、知能优化训练1许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是()A安培发现了电流的磁效应B菲涅耳发现了电磁感应现象C卡文迪许测出万有引力常量D牛顿总结了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律解析：选 C.奥斯特发现了电流的磁效应，故 A 错法拉第发现了电磁感应现象，故 B错万有引力常量是由卡文迪许最先测出的，故 C 对真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律即库仑定律，是由物理学家库仑总结出来的故 D 错2关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流B只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感

2、应电流D只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流解析：选 D.产生感应电流的条件：一是电路闭合，二是穿过电路的磁通量发生变化，二者必须同时满足，A、C 项错误，D 项正确闭合电路切割磁感线时，穿过其中的磁通量不一定变化，也不一定产生感应电流，B 错误3有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动图 1110 中能产生感应电流的是()图 1110解析：选 D.A 中线圈不切割磁感线，所以 A 中线圈没有感应电流产生即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如 B 和 C 中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故 B、C 中的线圈也没有感应电流产生4如图 1

3、111，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可能实现的是()图 1111A先闭合 S2，后闭合 S1的瞬间，电流计指针偏转BS1、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DS1、S2闭合后，在断开 S1的瞬间，电流计指针偏转解析：选 AD.先闭合 S2形成闭合电路，然后将 S1断开或闭合的瞬间，由于电磁感应在B 中产生感应电流，而使电流计指针偏转A、D 正确5在图 1112 中，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从 10m2变为 20m2，同时把磁感应强度从 1T

4、 变为 2T，则回路中的磁通量的变化量是多少？图 1112解析：回路中的磁通量的变化量 21(202101)Wb30Wb.答案：30Wb一、选择题1(2011 年西安高二检测)在以下科学家中发现电磁感应现象的是()A伽利略B奥斯特C赫兹D法拉第解析：选 D.伽利略提出了斜面的理想实验，奥斯特发现了电流的磁效应，赫兹用实验证实了电磁波的存在，法拉第发现了电磁感应现象，故 A、B、C 错，D 正确2对电流磁效应的对称性思考或逆向思维，人们提出的问题是()A摩擦产生热B电流产生磁C静电感应出电D磁体产生电流解析：选 D.电流的磁效应证实了电与磁是有联系的，既然电能产生磁，那么磁就应该能够产生电，这就

5、是对称思维或逆向思维3如图 1113 所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列在闭合线圈中能产生感应电流的是()图 1113A向线圈中快速插入条形磁铁B向线圈中匀速插入条形磁铁C把条形磁铁从线圈中快速拔出D把条形磁铁静止地放在线圈中解析：选 ABC.磁铁插入或拔出线圈时，无论动作是快速、匀速还是慢速，只要磁铁和线圈有相对运动，穿过闭合线圈的磁通量就发生了变化，线圈中就能产生感应电流而把条形磁铁静止地放在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，即使线圈闭合也不会在其中产生感应电流4如图 1114 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，在下列情况中闭合线圈内产生感应电流的是()

6、图 1114A导线中电流 I 变大B线框在纸面内向右平移C线框在纸面内向下平移D线框以 ab 边为轴转动解析：选 ABD.导线中电流变大时，其周围的磁场增强，使穿过线圈的磁通量增大线框在纸面内向右平移，远离导线的磁场越来越弱，使穿过线圈的磁通量减少根据通电直导线周围的磁场分布可知，沿平行于导线方向的磁场强弱相同，所以在纸面内向下平移线框时，线框所经过的区域磁场不变，穿过其中的磁通量不变，不会产生感应电流线框以ab 边为轴转动时，cd 边切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生了变化(先是减弱，然后增加，这种变化交替发生)，线框中也会产生感应电流5如图 1115 所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过

7、 ab 的竖直平面内有一根通电导线 ef.已知 ef 平行于 ab，当 ef 竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将()图 1115A逐渐增大B逐渐减小C始终为零D不为零，但保持不变解析：选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的故选C.6如图 1116 所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈 A 中产生感应电流的是()图 1116A开关 S 接通的瞬间B开关 S 接通后，电路中电流稳定时C开关 S 接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D开关 S 断开的瞬间解析

8、：选 ACD.开关 S 接通的瞬间，开关 S 接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关 S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈 A 中的磁通量发生变化而产生感应电流7(2011 年宁夏固原高二检测)在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，跟长导线放置在同一竖直平面内，今使小线框分别做如下四种不同的运动，试判断如图 1117 所示的线框内无感应电流产生的是()图 1117A左右平移B上下平移C在纸面前后平移D绕 ad、bc 边的中心轴转动解析：选 A.根据直导线磁场分布的特点如图，从线框内磁通量有无变化，即可确定有无感应电流A 的运动，穿过线框的磁通量都不变，线

9、框中没有感应电流B、C、D 三种运动，穿过线框的磁通量都会发生变化，线框中有感应电流8.如图 1118 所示，若回路面积从 S08m2变到 St18m2，磁感应强度 B 同时从B00.1T 方向垂直纸面向里变到 Bt0.8T 方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为()图 1118A7WbB13.6WbC15.2WbD20.6Wb解析：选 C.因为 B、S 都变化所以可用后来的磁通量减去原来的磁通量取后来的磁通量为正t0BtSt(B0S0)0.818Wb(0.18)Wb15.2Wb，故 C 对9(2011 年延安高二检测)如图 1119，在水平面上有两条平行导电导轨 MN、PQ，导轨间距离

10、为 l，匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里，磁感应强度的大小为 B，两根金属杆 1、2 摆在导轨上，与导轨垂直，它们分别以速度 v1、v2做匀速直线运动，下列哪种情形回路中有电流通过()图 1119Av1v2Bv1v2Cv1v2，两金属杆 1、2 间距离减小，回路面积减小，使磁通量减小，会在回路中产生感应电流；同理选项 C 会使回路中磁通量变大，也会产生感应电流，所以选项 B、C 正确10如图 1120 所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出已知匀强磁场区域的宽度 L 大于线框的高度 h，那么下列说法中正确的是()图 1120A线框只在进入和穿出磁

11、场的过程中，才有感应电流产生B线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能D整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能解析：选 AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故 B 错而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故 A 正确在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故 C 正确 D 错误二、非选择题11如图 1121 所示，在边长为 2l 的正方形区域内存在着磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为 l 的正方形导线框沿垂直磁场方向

12、以速度 v 匀速通过磁场区域，从 ab 边刚进入磁场时开始计时(t0)：图 1121(1)试指出哪些时间段线框中有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像解析：(1)线框进入磁场的过程，在 0 时间段内有感应电流产生；线框离开磁场过lv程，在时间段内有感应电流产生2lv3lv(2)如图所示，图中磁通量最大值 mBSBl2.答案：见解析12如图 1122 所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为 O，半径为 1cm.现于纸面内先后放上圆线圈 A、B、C，圆心均在 O 处，A 线圈的半径为 1cm,10 匝；B 线圈的半径为 2cm,1 匝；C 线圈的半径为 0.5cm,1 匝问：图 1122(1)在 B 减为 0.4T 的过程中，A 和 B 中磁通量改变多少？(2)在磁场转过 30角的过程中，C 中磁通量改变多少？解析：(1)因为磁感线穿过 A、B 线圈的有效面积相同，所以 B 与 A 线圈磁通量始终一样，故它们的改变量也一样(B2B1)r21.256104Wb，所以 A 和 B 中磁通量都减少 1.256104Wb.(2)对 C 线圈，1Br2；当磁场转过 30时，2Br2cos30.故21Br2(cos301)8.4106Wb.所以 C 中磁通量减少 8.4106Wb.答案：(1)均减少 1.256104Wb(2)减少 8.4106Wb