2020-2021学年3 电磁感应现象及应用课后作业题

课时分层作业(十八)　电磁感应现象及应用

(时间：25分钟　分值：50分)

一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分)

1．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　)

A．线圈不动，磁铁插入线圈时

B．线圈不动，磁铁拔出线圈时

C．磁铁插在线圈内不动

D．磁铁和线圈相对移动时

C　[根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场都会发生变化，所以选项A、B、D中都会产生感应电流，C中不会产生感应电流。]

2．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。当他接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是(　　)

A．开关位置接错

B．电流计的正、负接线柱接反

C．线圈B的接头3、4接反

D．蓄电池的正、负极接反

A　[题图中开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断。而本实验的目的是研究在开关通、断的瞬间，线圈B中是否产生感应电流，但题图中的接法达不到该目的。开关应接在线圈A所在的回路中。]

3．如图所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是(　　)

A．将磁铁竖直向上平移

B．将磁铁水平向右平移

C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动

D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内

D　[图示状态下，穿过圆形线圈的磁通量为零，而选项A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化，故无感应电流。]

4．如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则(　　)

A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流

B．当M左右平移时，环中有感应电流

C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流

D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流

D　[由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生。故选项D正确。]

5．如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　)

A．变大　　 B．变小

C．不变 D．无法确定

B　[螺线管内部磁场向左穿过线圈，设向左穿过线圈的磁通量为Φ1，螺线管外部磁场向右穿过线圈，设穿过的磁通量为Φ2，则净磁通量为Φ＝Φ1－Φ2。线圈从正中间A处向右移动到B处，Φ2增大，Φ1不变，则Φ减小。故B正确，A、C、D错误。]

6．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d。一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域。若d>L，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为(　　)

A．  B.  C．  D．

C　[在线框进入和穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量分别增大和减小，闭合线框中有感应电流产生；整个线框在磁场中运动时，线框中无感应电流产生，所以，线框中有感应电流的时间为。]

7．(多选)在如图所示的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列说法可行的是(　　)

A．将A线圈向左靠近B线圈

B．将开关S突然断开

C．保持右边电路电流不变

D．将滑动变阻器的阻值调小

ABD　[在螺线管A中有磁通量的变化就引起螺线管B中的磁通量变化，所以将滑动变阻器的阻值调小，将开关S突然断开都能使磁通量发生变化，产生感应电流，使灵敏电流计的指针偏转，选项B、D对；当线圈靠近的时候也可以使穿过B螺线管的磁通量变化，所以选项A也对。]

二、非选择题(8分)

8．在一段时间里，法拉第记下了大量实验失败的日记，然而他却一如既往，没有放弃追求，坚信既然“电能生磁”，那么“磁也一定能产生电”。正是在这种执着的追求中，1831年法拉第终于获得了成功。他制作了两个线圈，分别绕在铁环上，一个线圈与伏特电池连接，另一个线圈的两端用一根铜线连接起来，这根铜线的下方放有一根小磁针。法拉第在实验中发现，当开关接通或断开的刹那间，小磁针都发生微小摆动，而在电流稳定不变时，即使所通电流很大，小磁针也不发生任何摆动。这就是人类发现电磁感应现象的最初实验，它是物理学上一个重要的里程碑。

法拉第磁生电实验示意图

问题：小磁针偏转是什么原因导致的？为什么电流稳定不变时小磁针不偏转？

[答案]　感应电流的磁场使小磁针偏转。电流稳定时铁环中的磁通量不发生变化，在无电源的线圈中不能产生感应电流。