1、课时跟踪训练(时间 30 分钟,满分 60 分)一、选择题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1下列现象中属于电磁感应现象的是 ( )A磁场对电流产生力的作用B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D电流周围产生磁场解析:磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况;插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应;电流周围产生磁场属于电流的磁效应;而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象。故正确答案为 B。答案:B2.如图 1 所示,矩形线框 abcd 放置在水平面内,磁场方向与
2、水平方向成 角,已知 sin ,回路面积为 S,磁感应强度为 B,则通过线框45的磁通量为 ( ) 图 1ABS B. BS45C. BS D. BS35 34解析:在磁通量 BS 公式中, B与 S必须垂直,若 B与 S不垂直,则 S要转化为垂直于 B的有效面积,也可以将 B转化为垂直于 S的垂直分量,故 BSsin BS。45答案:B3.如图 2 所示,线圈 abcd 在磁场区域 ABCD 中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生 ( )A把线圈变成圆形(周长不变)B使线圈在磁场中加速平移 图 2C使磁场增强或减弱D使线圈以过 ab 的直线为轴旋转解析:选项 A 中,线圈的面积变化,磁通量变
3、化,故 A 正确;选项 B 中,无论线圈在磁场中匀速还是加速平移,磁通量都不变,故 B 错;选项 C、D 中,线圈中的磁通量发生变化,故 C、D 正确。答案:ACD4如图 3 所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是 ( ) 图 3A将线框向左拉出磁场B以 ab 边为轴转动(小于 90)C以 ad 边为轴转动(小于 60)D以 bc 边为轴转动(小于 60)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的 bc部分做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流。当线框以 ab边为轴转动时,线框的 c
4、d边的右半段在做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流。当线框以 ad边为轴转动(小于 60)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流,如果转过的角度超过 60,bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流(60300)。当线框以 bc边为轴转动时,如果转动的角度小于 60,则穿过线框的磁通量始终保持不变( 其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积) 。答案:D5如图 4 所示,在匀强磁场中的矩形金属轨道上,有等长的两根金属棒 ab 和 cd,它们以相同的速度匀速运动,则 ( )图 4A断开开关 S,ab 中有感应电流B闭合开关
5、 S,ab 中有感应电流C无论断开还是闭合开关 S,ab 中都有感应电流D无论断开还是闭合开关 S,ab 中都没有感应电流解析:两根金属棒 ab和 cd以相同的速度匀速运动,若断开开关 S,两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化,则回路中无感应电流,故选项 A、C 错误;若闭合开关S,两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化,则回路中有感应电流,故 B 正确,D 错误。答案:B6.如图 5 所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方 图 5向如图中
6、所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈 a、b、c、d 中感应电流的情况是( )A线圈 a 中无感应电流B线圈 b 中有感应电流C线圈 c 中有感应电流D线圈 d 中无感应电流解析:根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈 a中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈 c中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈 b、d 中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈 a、c 中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈 b、d中无感应电流产生。选项 C、 D 正确,A、B 错误。答案:CD7我国已经制订了登月计划,假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场。他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,
7、则下列推断正确的是 ( )A直接将电流表放于月球表面,通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如果电流表无示数,则可判断月球表面无磁场解析:当线圈平面与磁场方向平行时,不论向哪个方向移动线圈,穿过线圈的磁通量都不会变化,所以也不会产生感应电流,因此不能判断有无磁场存在;若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生,则一定存在磁场。故正确答案为 C。答案
8、:C8如图 6 所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 a,下列各种情况铜环 a 中不产生感应电流的是 ( ) 图 6A线圈中通以恒定的电流B通电时,使变阻器的滑片 P 匀速移动C通电时,使变阻器的滑片 P 加速移动D将开关突然断开的瞬间解析:线圈中通以恒定电流时,铜环 a处磁场不变,穿过铜环的磁通量不变,铜环中不产生感应电流;变阻器滑片移动或开关断开时,线圈中电流变化,铜环 a处磁场变化,穿过铜环的磁通量变化,产生感应电流,故应选 A。答案:A二、非选择题(本题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分,解答时应写出必要的文字说明、
9、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)9.边长 L10 cm 的正方形线框固定在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面间的夹角 30,如图 7 所示,磁感应强度随时间变化的规律为B(23t)T,则第 3 s 内穿过线圈的磁通量的变化量 为多少? 图7解析:第 3 s 内就是从 2 s 末到 3 s 末,所以,2 s 末的磁场的磁感应强度为 B1(232) T8 T,3 s 末的磁场的磁感应强度为B2(233) T11 T。则有 BSsin (118)0.1 2sin 30 Wb1.510 2 Wb。答案:1.510 2 Wb10.如图 8 所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,B0.8 T,磁场有
10、明显的圆形边界,圆心为 O,半径为 1 cm。现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈,圆心均在 O 处,A 线圈半径为 1 cm,10 匝;B 线圈半径为 2 cm,1 匝;C 线圈半径为 0.5 cm,1 匝。问: 图 8(1)在 B 减为 0.4 T 的过程中,A 线圈和 B 线圈磁通量改变多少?(2)在磁场转过 30角的过程中,C 线圈中磁通量改变多少?解析:(1)对 A线圈, 1B 1r2, 2B 2r2。磁通量的改变量:|2 1|(0.80.4)3.1410 4 Wb1.25610 4 Wb对 B线圈, 1B 1r2, 2B 2r2,磁通量的改变量:|2 1|(0.80.4)3.1410 4 Wb1.25610 4 Wb(2)对 C线圈: 1B r ,磁场转过 30,线圈仍全部处于磁场中,线圈面积在垂直磁2C场方向的投影为 r cos 30,则 2B r cos 30。磁通量的改变量:2C 2C|2 1|B r (1cos 30)2C0.83.14(510 3 )2(10.866) Wb8.410 6 Wb答案:(1)1.25610 4 Wb 1.256104 Wb(2)8.4106 Wb