2018学年高中物理沪科版选修1-1 第三章 划时代的发现

学业达标测评(八)

(建议用时：45分钟)

1．关于电磁感应现象，下列说法正确的是( )

A．只要电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此电路中就必然有感应电流

B．只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，此电路中就必然有感应电流 C．只要闭合电路中的磁通量发生变化，此电路中就必然有感应电流 D．只要闭合线圈在磁场中转动，此线圈中就一定有感应电流

【解析】 产生感应电流必须同时满足电路闭合和磁通量变化这两个条件．选项A不明确电路是否闭合，选项B不明确导体是否切割磁感线运动(磁通量是否变化)，故选项A、B错误．选项D线圈在磁场中转动时，如果转轴平行于匀强磁场的磁感线，则磁通量不变，故选项D错误．

【答案】 C

2．(多选)在图3-1-15的各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有( )

图3-1-15

A．图3-1-15(1)所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，而后放手，到恢复原状的过程中

B．图3-1-15(2)所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中 C．图3-1-15(3)所示，条形磁铁插入线圈的过程中

D．图3-1-15(4)所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中 【解析】 四种情况下，穿过闭合回路的磁通量均发生变化，故都有感应电流产生．但(1)中电路的面积减小，磁通量减小；(2)中的ab向右移动时在磁场的闭合电路的面积增大，磁通量增大；(3)中磁铁向下运动时通过线圈的磁场变强，磁通量也增大；(4)中直线电流近处的磁场强，远处的磁场弱．所以线圈远离通电直导线时，磁通量减小．所以B、C正确．

【答案】 BC

3.(多选)如图3-1-16所示，线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是( )

图3-1-16

A．进入匀强磁场区域的过程中，abcd中有感应电流 B．在匀强磁场中加速运动时，abcd中有感应电流 C．在匀强磁场中匀速运动时，abcd中没有感应电流 D．离开匀强磁场区域的过程中，abcd中没有感应电流

【解析】 在有界的匀强磁场中，常常需要考虑线框进场、出场和在场中运动的情况，abcd在匀强磁场中无论匀速运动还是加速运动，穿过abcd的磁通量都没有发生变化．

【答案】 AC

4.(多选)如图3-1-17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3-1-17

A．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】 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．

【答案】 ACD

5．如图3-1-18所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，长为0.5 m的导

体棒AB在金属框架上以10 m/s的速度向右滑动．R1＝R2＝20 Ω，其他电阻不计，则流过AB的电流是( )

图3-1-18

A．0.2 A C．0.05 A

B．0.4 A D．0.1 A

【解析】 导体棒AB做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝Blv＝0.2×0.5×10 V＝1.0 V.

总电阻R＝

R1R2＝10 Ω， R1＋R2

E1.0

I＝R＝10 A＝0.1 A，故D正确． 【答案】 D

6．如图3-1-19所示，有限范围的匀强磁场宽度为d，将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速通过磁场区域，若d>l，则线框中不产生感应电流的时间应等于( ) 【导学号：22940024】

图3-1-19

d

A.v d－l

C.v

lB.v d－2lD.v 【解析】 线框中不产生感应电流，则要求线框中的磁通量不发生变化，即线框全部在磁场中匀速运动时没有感应电流，所以线框从左边框进入磁场时开始到线框右边将要离开磁场时为止，这个过程中线框中没有感应电流，路程为d－l，d－l

所以时间为v，所以C正项．

【答案】 C

7．“嫦娥一号”顺利升空以后，我国已经制定了登月计划．假如未来某一天中国的宇航员登上月球，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，则下列推断正确的是( )

A．直接将电流表放于月球表面，看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，使线圈沿某一方向转动，如电流表有示数，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，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

【解析】 要使线圈中形成感应电流，电流表有示数，则必须使电流表和线圈构成闭合电路，A错误；若线圈沿某一方向运动，电流表无示数，则不能判断月球表面无磁场，比如线圈平行于磁场方向运动时，线圈中则无电流形成，但若电流表有示数，则可判断月球表面有磁场，C正确，B、D均错误．

【答案】 C

8．如图3-1-20所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 Ω，磁感应强度以100 T/s的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R的电流是多少？

【导学号：22940025】

图3-1-20

【解析】 由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为 ΔΦΔB

E＝nΔt＝nΔtS＝50×100×20×10－4 V＝10 V， 根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I＝【答案】 0.1 A

E10＝ A＝0.1 A. R＋r99＋1

9．一面积为S＝4×10－2 m2、匝数n＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁感线ΔB

垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率为Δt＝2 T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？

【解析】 穿过线圈的磁通量的变化率 ΔΦΔB－2－2

＝·S＝2×4×10 Wb/s＝8×10 Wb/s， ΔtΔt

由法拉第电磁感应定律得 ΔΦ

E＝nΔt＝100×8×10－2 V＝8 V. 【答案】 8×10－2 Wb/s 8 V

神奇的磁化水

磁化水是一种被磁场磁化了的水．让普通水以一定流速，沿着与磁感线平行的方向，通过一定强度的磁场，普通水就会变成磁化水．磁化水有种种神奇的效能，在工业、农业和医学等领域有广泛的应用．

在日常生活中，用经过磁化的洗衣粉溶液洗衣，可把衣服洗得更干净．有趣的是，不用洗衣粉而单用磁化水洗衣，洗涤效果也很令人满意．

磁化水为什么会有如此神奇的作用呢？这是一个至今尚未揭开的谜．一些科学家认为，水分子本身就是一个小磁体，由于异性磁极相吸，因而普通水中许多水分子就会首先相吸，连接成庞大的“分子团”．这种“分子团”会减弱水的多种物理化学性质．当普通水经过磁场作用后，冲破了原先连接的“分子团”，使它变成单个的有活力的水分子．当然，再彻底揭开磁化水的奥秘，还有待于人们继续研究和探索．