法拉第电磁感应现象，自感现象一、单选题1．（2020·全国高三）英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()A．0B．r2qk/2C．2πr2qkD．πr2qk【答案】D【解析】磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，故感应电动势为：；根据楞次定律，感应电动势的方向为顺时针方向；小球带正电，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是：W=qU=πr2qk，故选D．2．（2020·北京高三学业考试）在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】由题意可知，当断开瞬间时，线圈中产生很高的自感电动势，若不并联元件，则会产生电弧，因此：A.当并联电容器时，只能对电容器充电，仍不能解决电弧现象，故A错误；B.当并联发光二极管时，由于发光二极管有单向导电性，因此注意方向，B选项的二极管的接法与C选项的导线有一样的作用，唯有D选项，既能避免产生电弧，又能不影响电路，故D正确，BC错误；故选D。3．（2020·黑龙江省大庆实验中学高三月考）如图甲所示的是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术.其原理是用载流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及其位置的信息.如图乙所示的是一个带铁芯的线圈、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起.对以上两个实例的理解正确的是（）A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C．以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是变化的交流电源D．以上两个实例中的线圈所边境的电源也可以都是稳恒电源【答案】B涡流探伤技术其原理是用载流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变；跳环实验演示了电磁感应现象，故A错误.无论是涡流探伤技术，还是演示电磁感应现象，都需要产生感应电流，而感应电流产生的条件之一是在导电材料内，故B正确.涡流探伤时，是探测器中通过交变电流产生变化的磁场，当导体、物体处于该磁场中时，该导体、物体中会感应出涡流；演示电磁感应现象的实验中，线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，故C、D错误.4．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）A．充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B．充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D．无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能【答案】C【解析】A.发射线圈中通入交变电流，交变电流周围形成交变磁场，交变磁场又形成交变电场，从而在接收线圈形成交变电流．发射线圈是将电能转化为磁场能，接收线圈是将磁场能转化为电能，选项A错误；B.直流电周围形成恒定的磁场，恒定的磁场无法由电磁感应形成电场，选项B错误；C.根据电磁感应规律知接收线圈与发射线圈中交变电流的频率一样，选项C正确；D.无线充电时手机接收线圈利用“电磁感应”获得电能，选项D错误。故选C。5．（2020·全国高三其他）如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】线框进入磁场的过程，磁通量向里...