2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时21　电磁感应现象及应用 Word版含解析

2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时21　电磁感应现象及应用 Word版含解析

一、单项选择题(每小题7分，共35分)‎ ‎1．如下图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是(　B　)‎ 解析：选项A是用来探究影响安培力的大小因素的实验．选项B是研究电磁感应现象的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流．选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验．选项D是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场．‎ ‎2．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是(　A　)‎ A．a、b两环 B．b、c两环 C．a、c两环 D．a、b、c三个环 解析：当滑动变阻器的滑片左右滑动时，引起电路中电流变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化，a、b两圆环中的磁通量必定随之变化，引起感应电流的产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流．故选A.‎ ‎3．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　D　)‎ A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 解析：产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.‎ ‎4．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法不正确的是(　B　)‎ A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 解析：本题考查了人类研究电、热和磁现象的历史过程，其中A、C、D选项是正确的，而欧姆定律研究的是电流与电压和电阻之间的关系，不涉及热与电之间的联系，B错误．‎ ‎5.如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置，下列说法不正确的是(　C　)‎ A．当右边磁铁S极离开B端时，线圈中产生感应电流 B．当右边磁铁S极离开B端，并在B端附近运动时，线圈中产生感应电流 C．当磁铁保持图中状态不变时，线圈中有感应电流 D．当磁铁保持图中状态不变时，线圈中无感应电流 解析：当磁铁离开B端或在B端附近运动时，线圈所处位置磁场变化，穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，A、B正确；当磁铁保持图中状态不变时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流，C错，D对．‎ 二、多项选择题(每小题8分，共24分)‎ ‎6．如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有一小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光说法正确的是(　AB　)‎ A．闭合开关后小灯泡可能发光 B．若闭合开关后小灯泡发光，再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮 C．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光 D．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，小灯泡可能会发光 解析：闭合开关后，A中有交变电流，B中就会有变化的磁场，B中有感应电流，若电流足够大，小灯泡可能发光，A正确，C、D错误；若闭合开关后小灯泡发光，再将B线圈靠近A，磁通量变化率更大，所以小灯泡会更亮，B正确．‎ ‎7．下列说法中正确的是(　BD　)‎ A．只要导体相对磁场运动，导体中就一定会产生感应电流 B．闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动，导体回路中不一定会产生感应电流 C．只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零，导体回路中就一定会产生感应电流 D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，导体回路中就一定会产生感应电流 解析：产生感应电流要有两个条件：一是导体回路要闭合；二是穿过导体回路的磁通量要发生变化，所以D正确；如果导体没有构成闭合回路或构成闭合回路但沿磁感线运动，导体中就没有感应电流，故A错；如果闭合导体回路在与回路平面垂直的磁场中运动，两边都切割磁感线，但闭合导体回路的磁通量仍没有发生变化，也不产生感应电流，故B对；穿过闭合导体回路的磁通量不为零，但如果磁通量没有变化，回路中就没有感应电流，故C错．‎ ‎8．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是(　BD　)‎ A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C．圆盘在磁场中向右匀速平移 D．磁场均匀增加 解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D正确．‎ 二、非选择题(共41分)‎ ‎9．(13分)下图为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图．‎ ‎(1)请在图中连线，把实验装置连接完整．‎ ‎(2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在__a__(选填“a”或“b”)端．‎ 解析：(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将灵敏电流计与线圈B 串联成另一个回路，电路图如图所示．‎ ‎(2)由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路应该使接入电路的电阻最大，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于a端．‎ ‎10．(14分)某同学做探究感应电流产生的条件的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、滑动变阻器、开关用导线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，请帮他查出原因并改正．‎ 答案：滑动变阻器滑片不动时，线圈A中电流恒定，产生的磁场也恒定，所以穿过线圈B的磁通量始终不发生变化，因此不论开关断开还是闭合，线圈B中均不会产生感应电流，电流计的指针也不会发生偏转．应将电源、开关、滑动变阻器和A线圈串联在一起，构成回路，B线圈与电流计串联成另一回路．‎ ‎11．(14分)如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路．在断开开关S的时候，弹簧E 并不能立即将衔铁D拉起，因而不能使触头C(连接工作电路)立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器是这样得名的，试说明这种继电器的原理．‎ 答案：线圈A与电源连接，线圈A中流过恒定电流，产生恒定的磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈B中无感应电流．断开开关S时，线圈A中的电流迅速减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流形成的磁场对衔铁D的吸引力减小，弹簧E的作用力比磁场力大，所以将衔铁D拉起，触头C离开. ‎