2018版高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 學(xué)業(yè)分層測評11 磁生電的探索 魯科版選修1-1

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1、學(xué)業(yè)分層測評(十一) 磁生電的探索 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說法中正確的是(　　) A．只要閉合電路在磁場中運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就一定有感應(yīng)電流 B．只要閉合電路中有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流 C．只要導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D．只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流 【解析】　只有穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確． 【答案】　D 2．如圖4-1-9所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是(　　) 圖4-1-9 A．開關(guān)S閉合或斷

2、開的瞬間 B．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向左滑 C．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向右滑 D．開關(guān)S始終閉合，滑動(dòng)觸頭不動(dòng) 【解析】　開關(guān)S閉合或斷開的瞬間、開關(guān)閉合后滑動(dòng)變阻器觸頭向左或向右滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab中的電流都會(huì)變化，穿過由導(dǎo)線cd和電流計(jì)組成的回路的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)線cd中均有感應(yīng)電流產(chǎn)生．開關(guān)S閉合，滑動(dòng)觸頭不動(dòng)時(shí)，ab中的電流不變，穿過回路的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故應(yīng)選D. 【答案】　D 3．(多選)恒定的勻強(qiáng)磁場中有一圓形的閉合導(dǎo)體線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當(dāng)線圈在此磁場中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152083】

3、A．線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng) B．線圈沿自身所在平面做加速運(yùn)動(dòng) C．線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) D．線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng) 【解析】　線圈沿自身所在平面無論做勻速還是加速運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量都不變，而繞任意一條直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量會(huì)發(fā)生變化，故A、B不正確，C、D正確． 【答案】　CD 4．如圖4-1-10所示，條形磁鐵的上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框在由N端勻速平移到S端的過程中，線框中的感應(yīng)電流的情況是(　　) 圖4-1-10 A．線框中始終無感應(yīng)電流 B．線框中始終有感應(yīng)電流 C．線框中開始有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部上

4、方時(shí)無感應(yīng)電流，以后又有了感應(yīng)電流 D．線框中開始無感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部上方時(shí)有感應(yīng)電流，以后又沒有感應(yīng)電流 【解析】　勻速平移過程中，穿過線框的磁通量始終在變化． 【答案】　B 5．(多選)如圖4-1-11中的小線圈與滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)組成電路，而大線圈則與電流計(jì)組成閉合電路．下列能使電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的是(　　) 圖4-1-11 A．閉合開關(guān)后，將小線圈插入大線圈的過程中 B．小線圈放在大線圈中，閉合開關(guān)后，將小線圈拔出的過程中 C．小線圈放在大線圈中不動(dòng)，開關(guān)閉合、斷開的瞬間 D．小線圈放在大線圈中不動(dòng)，開關(guān)閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí) 【解析】　題中

5、所述四種情況中都能使大線圈中的磁通量發(fā)生變化，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)． 【答案】　ABCD 6．如圖4-1-12所示，閉合的矩形線圈abcd放在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，下列哪種情況下線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流(　　) 圖4-1-12 A．線圈向左平移 B．線圈向上平移 C．線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn) D．線圈不動(dòng) 【解析】　產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，符合題意的只有C選項(xiàng)． 【答案】　C 7. (多選)如圖4-1-13所示的裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖4-1-13 A．開關(guān)S

6、接通的瞬間 B．開關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí) C．開關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間 D．開關(guān)S斷開的瞬間 【解析】　開關(guān)S接通的瞬間，開關(guān)S接通后滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間，開關(guān)S斷開的瞬間，都使螺線管線圈中的電流變化而引起磁場變化，線圈A中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流． 【答案】　ACD 8．如圖4-1-14所示，通電直導(dǎo)線垂直穿過閉合圓形線圈的中心，下面哪個(gè)說法正確(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152084】 圖4-1-14 A．當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流 B．當(dāng)線圈在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)左右平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流 C．當(dāng)線圈上下平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流

7、 D．以上各種情況下，線圈中都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　圓形線圈處在直線電流的磁場中，而直線電流磁場的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導(dǎo)線垂直的平面上．因此，不論導(dǎo)線中的電流大小如何變化，穿過圓形線圈的磁通量始終為零，即穿過圓形線圈的磁通量不變，所以A選項(xiàng)是錯(cuò)的．當(dāng)線圈左右平動(dòng)或上下平動(dòng)時(shí)，同樣穿過線圈的磁通量始終為零，即穿過線圈的磁通量不變，所以B選項(xiàng)和C選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的． 【答案】　D [能力提升] 9．如圖4-1-15所示，在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好．這兩條

8、金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別是v1、v2，若井字回路中有感應(yīng)電流通過，則一定有(　　) 圖4-1-15 A．v1>v2　　 B．v1

9、60°) 【解析】　當(dāng)線框以ad邊為軸或以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在磁場中的投影面積S在變化，因而有磁通量Φ的變化，有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，選項(xiàng)A、B是可行的．當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) 時(shí)，在磁場中的投影面積S減小，因而磁通量Φ減小，也有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C是可行的．當(dāng)線框以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，雖然整個(gè)線框在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向上的投影面積減小，但在磁場內(nèi)的那部分投影面積并未改變，據(jù)公式Φ＝BS，穿過線框平面的磁通量不變，無感應(yīng)電流．因此，選項(xiàng)A、B、C是可行的． 【答案】　ABC 11．假如未來某一天中國的宇航員登上月球，想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流

10、表和一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是(　　) A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無 B．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場 C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場 D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場 【解析】　要使線圈中形成感應(yīng)電流，電流表有示數(shù)，則必須使電流表和線圈構(gòu)成閉合電路，A錯(cuò)誤；若線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，電流表無示數(shù)，則不能判斷月球表面無磁場，比如線圈平行于磁場方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中則無

11、電流形成，但若電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場，C正確，B、D均錯(cuò)誤． 【答案】　C 12．勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且l>d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，如圖4-1-17所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時(shí)間內(nèi)，求線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間. 【導(dǎo)學(xué)號：18152085】 圖4-1-17 【解析】　如圖所示為線框穿過磁場的整個(gè)過程， 線圈勻速通過此過程持續(xù)的時(shí)間 t1＝ ① 線框在運(yùn)動(dòng)中只有bc邊切割磁感線(ad邊未進(jìn)入磁場)和ad邊切割磁感線(bc邊已出磁場)時(shí)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，其有感應(yīng)電流的時(shí)間 t2＝ ② 線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間t＝t1－t2 ③ 解①②③得t＝. 【答案】　 6