人教版高中物理選修3-2課后訓(xùn)練：4.1、2劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件含答案

1、第四章第1、2節(jié)一、選擇題1 .關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.閉合線圈放在變化的磁場中，必然有感應(yīng)電流產(chǎn)生8 .閉合正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直磁感線運(yùn)動，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流C.穿過閉合線圈的磁通量變化時，線圈中有感應(yīng)電流D.只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生答案 C解析 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：（1）閉合電路；（2）磁通量 發(fā)生變化，兩個條件缺一不 可。2. 2014課標(biāo)全國卷I 在法拉第時代，下列驗(yàn)證 “由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀 察到感應(yīng)電流的是（）A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈

2、，然后觀察電流表的變化C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化答案 D解析 只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)ABC錯誤;能觀察到電流表的給線圈通電或斷電瞬間， 通過閉合回路的磁通量變化， 會產(chǎn)生感應(yīng)電流, 變化，選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，半徑為 R的圓形線圈共有 n匝，其中圓心位置處半 徑r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線圈平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B,則穿過線圈的磁通量為 （）A. tBRB.面2C. njBR

3、D. njBr2答案 B解析 磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，2磁感線穿過的有效面積為 < ,而并非故一匝線圈與多匝線圈在同一磁場中磁通量相同，我，所以穿過線圈的磁通量為由2,選項(xiàng)B正確。4 .如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)，r f有一根通電導(dǎo)線 efo已知ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時，穿過 .一圓的磁通量將（）"孑:2'A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終為零D.不為零，但保持不變答案 C解析 利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，作出俯視圖，如圖所示?？紤]到磁場具有對稱性，可以知道穿入圓的磁感線的條數(shù)與穿出圓的磁感線的條數(shù)是相等的，故選CoB.

4、 2BS5 .如圖所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關(guān)系為()A.a>bC.Qa= bD.不能比較答案 A解析 條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點(diǎn)是：磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同；磁鐵內(nèi)外磁感線的方向相反；磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏。兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時，通過其中的磁感線的俯視圖如圖所示，穿過圓環(huán)的磁通量二進(jìn)出，由于兩圓環(huán)面積 SS,兩圓環(huán)的 進(jìn)相同，而 出aV出b,所以穿過兩圓環(huán)的有效 磁通量a>b,故A正確。6 .一磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場方向水平向右，一面積為S

5、的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成 。角。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過線圈平面的磁通量 的變化量為（）A. 0D. 2B9in 0C. 2BSos 0答案 C解析 翻轉(zhuǎn)前穿過線圈的磁通量為一BScos 9,將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180。角后，磁感線從線圈的另一面穿過，此時穿過線圈的磁通量為BSCos 0,所以穿過線圈平面的磁通量的變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電流量為 2BSCos 0o7 .（多選）如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，在一個足夠大的磁鐵的磁場中，如果AB沿水平方向運(yùn)動速度的大小為vi,兩磁極沿水平方向運(yùn)動速度的大小為V2,則（）A.當(dāng)v1 = v2,且方向相同時，可以

6、產(chǎn)生感應(yīng)電流8 .當(dāng)v1 = v2,且方向相反時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C.當(dāng)v1wv2時，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D.當(dāng)v2=0時，vi的方向改為與磁感線的夾角為0,且0< 90°,答案 BCD解析 當(dāng)vi=V2,且方向相同時，二者無相對運(yùn)動，AB不切割磁感線，回路中無感應(yīng)電流，A錯；當(dāng)vi = v2,且方向相反時，則 AB切割磁感線，穿過回路的磁通量變大或變小，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B對；當(dāng)viwv2時，無論方向相同或相反，二者都有相對運(yùn)動，穿過回路 的磁通量都會發(fā)生變化， 有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C對；當(dāng)v2= 0, v1的方向與磁感線的夾角 0< 90° 時，vi

7、有垂直磁感線方向的分量，即 AB仍在切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生變化，有 感應(yīng)電流產(chǎn)生，D對。9 .如圖所示，將一個矩形線圈 ABCtM入勻強(qiáng)磁場中，若線圈平面平行于磁感線，則下列運(yùn)動中，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.矩形線圈做平行于磁感線的平移運(yùn)動B.矩形線圈做垂直于磁感線的平移運(yùn)動C.矩形線圈繞AB邊轉(zhuǎn)動D.矩形線圈繞BC邊轉(zhuǎn)動答案 C解析 根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，判斷閉合線圈中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵是判斷線圈中磁通量是否發(fā)生變化。A選項(xiàng)中，矩形線圈做平行于磁感線的平移運(yùn)動，磁通量不變,無感應(yīng)電流。B選項(xiàng)中，矩形線圈做垂直于磁感線的平移運(yùn)動，磁通量為零不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。C選項(xiàng)

8、中，矩形線圈繞 AB邊轉(zhuǎn)動，磁通量必變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。D選項(xiàng)中，矩形線圈繞BC邊轉(zhuǎn)動，磁通量恒為零，無感應(yīng)電流。所以C選項(xiàng)正確。10 （多選）如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長直導(dǎo)線，以它們?yōu)?坐標(biāo)軸構(gòu)成一個平面直角坐標(biāo)系。四個相同的圓形閉合線圈在四個象限內(nèi)完全對稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖中所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時，四個線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是（）A.線圈a中無感應(yīng)電流-.W WB.線圈b中有感應(yīng)電流/.C.線圈c中有感應(yīng)電流 D.線圈d中無感應(yīng)電流答案 CD解析 根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場方向，線圈a中的磁場方向

9、均垂直于紙面向里，線圈c中的磁場方向均垂直于紙面向外，線圈b、d中的合磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線中的電流時，線圈 a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線圈b、d中無感應(yīng)電流產(chǎn)生。選項(xiàng) C D正確，A、B錯誤。11 .如圖所示，條形磁鐵正上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框由N極端點(diǎn)勻速平移到 S極端點(diǎn)的過程中，線框中的感應(yīng)電流的情況是（）A.線框中始終無感應(yīng)電流B.線框中始終有感應(yīng)電流C.線框中開始有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動到磁鐵中部時無感應(yīng)電流，過中部后又有感應(yīng)D.線框中開始無感應(yīng)電流,當(dāng)線框運(yùn)動到磁鐵中部時有感應(yīng)電流，過中部后又無感應(yīng)答案 B解析 根據(jù)條形磁鐵的

10、磁場分布情況，在線圈平移的過程中， 穿過線框的磁通量始終在變化，線框中始終有感應(yīng)電流。12 .（多選）下列設(shè)備或用品中，利用電磁感應(yīng)原理制成的是（）B.發(fā)電機(jī)D.喇叭A.直流電動機(jī)C.單放機(jī)答案 BC解析 直流電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受力的作用而轉(zhuǎn)動制成的；喇叭是根據(jù)通有音頻電流的線圈和永磁體相互作用形成振動而制成的;單放機(jī)是將磁帶上儲存的磁性強(qiáng)弱變化的磁信號，通過放音磁頭上的線圈轉(zhuǎn)化為電信號而制成的；發(fā)電機(jī)是通過在磁場中轉(zhuǎn)動的線圈將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。故發(fā)電機(jī)和單放機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。點(diǎn)評 直流電動機(jī)和喇叭屬于安培力的應(yīng)用，這些設(shè)備的工作過程是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。而電磁

11、感應(yīng)現(xiàn)象則是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。因此從它們的工作原理這一角度分析就不難作出正確判斷。二、非選擇題13 . 一球冠處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，若球冠的底 面大圓半徑為 r,磁場方向與球冠底面垂直，則穿過整個球冠的磁通量為 O答案B <2解析 判斷穿過整個球冠的磁通量的大小，關(guān)鍵是看穿過的磁感線的條數(shù)，故穿過球冠的磁通量即穿過底面的磁通量。14 .如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)所需的器材，用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈 B連接成副線圈回路，并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方法：(2)

12、答案實(shí)驗(yàn)連圖如圖所示。(1)合上(或斷開)開關(guān)瞬間(2)將原線圈插入副線圈或從副線圈中抽出的過程中移動滑動變阻器的滑動片時15 .如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為 2L的正方形范圍內(nèi)，左右各一半面積的范圍內(nèi)，磁場方向相反，有一個電阻為R邊長為L的正方形導(dǎo)線框ABCD 沿垂直磁感線方向以速度 v勻速通過磁場，從 AB邊進(jìn)入磁場算起，畫出穿過線框的磁通量 隨時間變化的圖象。答案如圖所示解析線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進(jìn)入磁場階段(只有AB邊在磁場中)，在磁場中運(yùn)動階段(AB CD兩邊都在磁場 中)，離開磁場階段(只有CD邊在磁場中)。(1)線框進(jìn)入磁場階段：t為0 一L,

13、線框進(jìn)入磁場中的面積線v2性增加，S= Lvt,最后為蟲=88= BL。(2)線框在磁場中運(yùn)動階段：t為2L,線框磁通量逐漸減少為0。(3)線框在磁場中運(yùn)動階段：t為歹27,線框磁通量反向增力口，最后為一BL2。線框穿出磁場階段：t0。一t圖象如答案圖,2L 3L ，、，一一 一，為7 7,線框磁通量減少，最后為所示。點(diǎn)評 線圈在磁場中運(yùn)動時， 磁通量的變化主要因?yàn)槲恢米儎右?，要畫其運(yùn)動過程中的一t圖象，可選取幾個特殊位置求出和t,描點(diǎn)作圖。16 .勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.8 T ,矩形線圈abcd的面積S= 0.5 m?,共10匝，開始B與線圈所在平面垂直且線圈有一半在磁場中，如圖所示。求：(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60。時，線圈的磁通量以及此過程中磁通量的改變量為多少？(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60。時，求線圈中的磁通量以及此過程中磁通量的改變量。答案 (1)0.2 Wb 0