高中物理探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件練習(xí)題附答案

1、1.如圖4116所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線(xiàn)ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場(chǎng)穿入圓面積的磁通量將()A逐漸增大圖4116B逐漸減小C始終為零D不為零，但保持不變解析：選C.利用安培定則判斷直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，作出俯視圖如圖考慮到磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性，可以知道，穿入線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)的條數(shù)與穿出線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)的條數(shù)是相等的故選C.2.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RA>RB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖4117所示則穿過(guò)A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()AA>BBAB圖4117CA<BD無(wú)法確定解析：選C.磁

2、感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)，磁鐵內(nèi)部是由S極到N極，而外部是由N極回到S極，而磁通量是穿過(guò)某個(gè)面的磁感線(xiàn)的凈條數(shù)，故C正確3.如圖4118所示，通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)MN與閉合金屬線(xiàn)框共面，第一次將金屬線(xiàn)框由平移到，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化分別為1和2，則()A1>2 B12C1<2 D不能判斷圖4118解析：選C.設(shè)線(xiàn)框在位置時(shí)的磁通量為1，在位置時(shí)的磁通量為，直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在處比在處要強(qiáng)，>.將線(xiàn)框從平移到，磁感線(xiàn)是從線(xiàn)框的同一面穿過(guò)的，所以1|；將線(xiàn)框從繞cd邊轉(zhuǎn)到，磁感線(xiàn)分別是從線(xiàn)框的正反兩面穿過(guò)的，所以2|()|(以原來(lái)穿過(guò)的為正，則后來(lái)從

3、另一面穿過(guò)的為負(fù))故正確選項(xiàng)為C.圖41194.如圖4119所示，閉合圓導(dǎo)線(xiàn)圈平行地放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場(chǎng)方向的兩直徑試分析線(xiàn)圈做以下哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流()A使線(xiàn)圈在其平面內(nèi)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)B使線(xiàn)圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng)C使線(xiàn)圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D使線(xiàn)圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選D.根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知：只需使穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就能在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為定值，根據(jù)前面分析B·S知：只要回路中相對(duì)磁場(chǎng)的正對(duì)面積改變量S0，則磁通量一定要改變，回路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生當(dāng)線(xiàn)圈在紙面內(nèi)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈相對(duì)

4、磁場(chǎng)的正對(duì)面積始終為零，因此S0，因而無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線(xiàn)圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng)時(shí)，同樣S0，因而無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線(xiàn)圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈相對(duì)磁場(chǎng)的正對(duì)面積改變量S仍為零，回路中仍無(wú)感應(yīng)電流；當(dāng)線(xiàn)圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動(dòng)，則線(xiàn)圈相對(duì)磁場(chǎng)的正對(duì)面積發(fā)生了改變，因此在回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故選D.5.如圖4120所示，在第一象限內(nèi)存在磁場(chǎng)，已知沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，滿(mǎn)足Bxkx，沿y軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度不變線(xiàn)框abcd做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生感應(yīng)電流()A沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)B沿y軸方向勻速運(yùn)動(dòng)C沿x軸方向勻加速運(yùn)動(dòng)圖4120D沿y軸方向勻加速運(yùn)動(dòng)解析：選AC.根據(jù)磁場(chǎng)的特點(diǎn)，線(xiàn)框沿x軸

5、方向運(yùn)動(dòng)，磁通量增加，有感應(yīng)電流；沿y軸方向運(yùn)動(dòng)磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流6.如圖4123所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過(guò)，則可能()Av1>v2 Bv1<v2圖4123Cv1v2 D無(wú)法確定解析：選AB.只要金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度不相等，井字形回路中的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A、B正確7.如圖4124所示，一個(gè)矩形線(xiàn)框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方自由落下，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，然后再?gòu)拇艌?chǎng)中穿出已知

6、勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度L大于線(xiàn)框的高度h，那么下列說(shuō)法中正確的是()圖4124A線(xiàn)框只在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生B線(xiàn)框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生C線(xiàn)框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，都是機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能D整個(gè)線(xiàn)框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能解析：選AC.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)框全部在磁場(chǎng)中時(shí)，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)而進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中磁通量發(fā)生變化，也就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故A正確在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程中消耗了機(jī)械能，故C正確D錯(cuò)誤8.一個(gè)單匝矩形線(xiàn)圈abcd，邊長(zhǎng)ab20 cm，bc30 cm，如圖4125所示放在Oxy

7、z直角坐標(biāo)系內(nèi)，線(xiàn)圈平面垂直于Oxy平面，與Ox軸和Oy軸的夾角分別為30°和60°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B102 T試計(jì)算：當(dāng)磁場(chǎng)方向分別沿Ox、Oy、Oz方向時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量各為多少？圖4125解析：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中穿過(guò)垂直于磁場(chǎng)方向、面積為S的平面的磁通量為BS，題中磁場(chǎng)沿Ox、Oy、Oz方向時(shí)，找出矩形線(xiàn)圈在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積，就可直接用上述公式計(jì)算矩形線(xiàn)圈的面積：Sab×bc0.30×0.20 m26×102 m2，它在垂直于三條坐標(biāo)軸上的投影面積的大小分別為：SxScos6×102× m23×10

8、2 m2，SyScos6×102× m23×102 m2，Sz0.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量xBSx102×3×102 Wb3×104 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oy方向時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量yBSy102×3×102 Wb3×104 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oz方向時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量zBSz0.答案：3×104 Wb3×104 Wb09.如圖4126所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B0.8 T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上與磁場(chǎng)垂

9、直的圓線(xiàn)圈，圓心均在O處，A線(xiàn)圈半徑為1 cm,10匝；B線(xiàn)圈半徑為2 cm,1匝；C線(xiàn)圈半徑為0.5 cm,1匝問(wèn)：(1)在B減為0.4 T的過(guò)程中，A和B中磁通量改變多少？圖4126(2)當(dāng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中，C中磁通量改變多少？解析：(1)對(duì)A線(xiàn)圈，A1B1rA2，A2B2rA2.磁通量改變量A|A2A1|(0.80.4)×3.14×104 Wb1.256×104 Wb對(duì)B線(xiàn)圈，B1B1rB2，B2B2rB2，磁通量改變量B|B2B1|(0.80.4)×3.14×104 Wb1.256×104 Wb.(2)對(duì)C線(xiàn)圈：C1BrC2，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30°，線(xiàn)圈仍全部處于磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈面積在垂直磁場(chǎng)方向的投影為rC2cos30°，則C2BrC2cos30°.磁通量改變量C|C2C1|BrC2(1cos30°)0.8×3.14×(5×103)2×(10.866) Wb8.4×106 Wb.答案：見(jiàn)解析圖412710.如圖4127所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)