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[随堂检测]1．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是()A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势解析：选B．当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场的线圈切割磁感线．穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是电磁感应的工作原理．故选项B正确，选项A、C、D均错误．2．下列关于电磁感应的说法中，正确的是()A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大解析：选D．ΔΦΔt越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．3．磁通量是研究电磁感应的重要概念，关于对磁通量的理解，以下说法正确的是()A．磁场中某处的磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零C．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变D．穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量解析：选D．磁通量的大小不仅仅与磁场的强弱和线圈的面积有关，还与线圈放在磁场中的角度有关，当线圈平面与磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则穿过它的磁通量为零，选项A、B错；引起磁通量变化的原因有：(1)磁场的变化；(2)线圈的面积变化；(3)线圈平面与磁场方向的夹角变化，选项C错；磁通量可以用“穿过闭合回路的磁感线的条数多少”来形象地理解“穿过这个闭合回路的磁通量”，选项D正确．4．如图所示，在磁感应强度为0．2T的匀强磁场中，长为0．5m的导体棒AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动．R1＝R2＝20Ω，其他电阻不计，则流过AB的电流是()A．0．2AB．0．4AC．0．05AD．0．1A解析：选D．导体棒AB做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝Blv＝0．2×0．5×10V＝1．0V，总电阻R＝R1·R2R1＋R2＝10Ω，I＝ER＝1．010A＝0．1A，故D正确．5．有一正方形单匝线圈abcd处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在Δt＝0．5s时间内，磁通量由Φ1＝3Wb均匀增加到Φ2＝6Wb．求：(1)在Δt内线圈中产生的感应电动势．(2)要使线圈中产生的感应电动势更大，可采取什么措施？解析：(1)由法拉第电磁感应定律得E＝nΔΦΔt＝Φ2－Φ1Δt＝6－30．5V＝6V．(2)由法拉第电磁感应定律知，要想增大感应电动势可增加线圈匝数n或增大磁通量的变化率．答案：(1)6V(2)增加线圈匝数增大磁通量的变化率[课时作业]一、选择题1．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流解析：选A．电磁感应现象的产生条件是：穿过电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错．而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．2．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路．以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是()A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小解析：选A．电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以A正确．3．在图所示的各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有()A．图甲所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成的回路撑开，后放手到恢复原状的过程中B．图乙所示，铜线ab在金属导轨上向右匀速运动过程中C．图丙所示，条形磁铁插入线圈的过程中D．图丁所示，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：选BC．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．但甲中电路的面积减小，磁通量减小；乙中的ab向右移动时在磁场的闭合电路的面积增大，磁通量增大；丙中磁铁向下运动时通过线圈的磁场变强，磁通量也增大；丁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，磁通量也减小．所以B、C正确．4．如图所示，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dl，则线框中不产生感应电流的时间应等于()A．dvB．lvC．d－lvD．d－2lv答案：C5．将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置，两次发生变化的物理量不同的是()A．磁通量的变化量B．磁通量C．感应电流的电流大小D．感应电动势解析：选CD．两次过程相比，相同的物理量有：磁通量的变化量和线圈最终的磁通量．但由于两次作用的时间不同．磁通量的变化快慢不同，产生的感应电动势不同，由I＝E/R知线圈中的感应电流也不同．6．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增大2Wb，则()A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2VB．线圈中的感应电动势每秒钟减少2VC．线圈中的感应电动势始终为2VD．线圈中不产生感应电动势解析：选C．E＝ΔΦΔt＝2Wb1s＝2V．7．穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～10s解析：选C．由E＝nΔΦΔt可知：ΔΦΔt取最大值时，感应电动势E的值最大，ΔΦΔt的值最大，即Φ－t图像斜率的绝对值最大．故选项C正确．8．如图所示，把矩形线框abdc放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分ab在某一段时间内移到a1b1，关于线框中的磁通量及线框内产生的感应电动势的说法中正确的是()A．线框由ab移到a1b1过程中，线框中的磁通量不变B．线框由ab移到a1b1过程中，线框中的磁通量增大C．可动部分ab运动的速度越快，线框中产生的感应电动势越大D．可动部分由ab移到a1b1，对应的磁通量的变化是一定的，因此线框中产生的感应电动势的大小与移动速度大小无关解析：选BC．磁通量变化与否，关键看穿过abdc的磁感线的条数是否变化，线框从ab移到a1b1，磁通量的变化量一定，速度越快，时间越短，磁通量的变化率就越大，感应电动势就越大．二、非选择题9．如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω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20cm2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T/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？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E＝nΔΦΔt＝nΔBΔtS＝50×100×20×10－4V＝10V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I＝ER＋r＝1099＋1A＝0．1A．答案：0．1A10．从航天飞机上释放一个卫星，卫星和航天飞机之间用导电缆绳相连，这种卫星就是绳系卫星，可以用来进行多种科学实验．现有一个绳系卫星在赤道上空沿东西方向运行，卫星位于航天飞机的正下方，它和航天飞机之间的距离是20．5km，卫星所在处地磁场的磁感应强度是4．6×10－5T，沿水平方向从南向北．如果航天飞机和卫星的运行速度是7．6km/s，求缆绳两端的电压．解析：地磁场方向沿水平方向由南向北，而缆绳沿东西方向做垂直切割磁感线运动，此时缆绳两端电压U＝Blv＝4．6×10－5×20．5×103×7．6×103V≈7．2×103V．答案：7．2×103V