高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件-參賽作品

選修3-2第四章第2節(jié)探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件1．在電磁學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說法正確的是()A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．麥克斯韋預(yù)言了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律2．法拉第通過精心設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來．在下面幾個典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中，所做的推論后來被實(shí)驗(yàn)否定的是()A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷，那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B．既然磁鐵可在近旁運(yùn)動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運(yùn)動的線圈中感應(yīng)出電流C．既然運(yùn)動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢D．既然運(yùn)動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢，那么運(yùn)動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流3.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v1，兩磁極沿水平方向運(yùn)動速度的大小為v2，則()A．當(dāng)v1＝v2，且方向相同時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)v1＝v2，且方向相反時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)v1≠v2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，v1的方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流4.如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場寬度為d，若將一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，已知d>L，則導(dǎo)線框中無感應(yīng)電流的時間等于()\f(d,v) \f(L,v)\f(d－L,v) \f(d－2L,v)5.如圖所示，勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為L，且L>d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時間是()\f(L＋d,v) \f(L－d,v)\f(L＋2d,v) \f(L－2d,v)6．如選項(xiàng)圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動．下列四個圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()ABCD、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖所示)，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是()A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B．S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)D．S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)8．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R，邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場區(qū)域，如圖所示，從ab(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象；(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流．參考答案解析：麥克斯韋預(yù)言了電磁波并沒有預(yù)言電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是法拉第，選項(xiàng)B錯誤；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，選項(xiàng)D錯誤。2.A解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流產(chǎn)生恒定的磁場，靜止導(dǎo)線周圍的磁通量沒有發(fā)生變化，近旁靜止線圈中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生．A錯．而B、C、D三項(xiàng)中都會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，有感應(yīng)電動勢(或感應(yīng)電流)產(chǎn)生．解析：當(dāng)v1＝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)v1＝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)v1≠v2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θ<90°時，v1有垂直切割磁感線方向的分量，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。4.C解析：只有導(dǎo)線框完全在磁場里面運(yùn)動時，導(dǎo)線框中才無感應(yīng)電流．5.B解析：只有線框在進(jìn)入磁場的過程中(bc邊未出磁場)和線框在穿出磁場的過程中(僅ad邊在磁場中切割磁感線)，穿過線框的磁通量才發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．a(chǎn)d邊和bc邊都在磁場外時穿越磁場的過程中，沒有感應(yīng)電流，則t＝eq\f(L－d,v).故正確選項(xiàng)為B.解析：A圖和C圖中，穿過閉合線圈的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B圖中穿過閉合線圈的磁通量雖然不為零，但始終保持不變，故也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D圖能產(chǎn)生感應(yīng)電流．7.AD解析：由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是穿過閉合線框的磁通量變化，故A、D正確．8.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兩邊均在磁場中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)．(1)①線框進(jìn)入磁場階段：t為0～eq\f(l,v)，線框進(jìn)入磁場中的面積與時間成正比，即S＝lvΔt1故Φ＝BS＝BlvΔt1，Δt1＝eq\f(l,v)時，Φ＝Bl2.②線框在磁場中運(yùn)動階段：t為eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)，線框中的磁通量為Φ＝Bl2，保持不變，此過程Δt2＝eq\f(l,v).③線框離開磁場階段：t為eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)，線框中的磁通量均勻減小，即Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3當(dāng)t＝eq\f(3l,v)時，Δt3＝eq\f(l,v)