高中物理魯科版2第一章電磁感應(yīng) 第1章第1節(jié)

第1章第1節(jié)1．電為人類帶來了很大的方便，發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是()A．安培 B．赫茲C．法拉第 D．麥克斯韋解析：據(jù)資料記載發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的科學(xué)家是法拉第．答案：C2．關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的是()A．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．線圈不閉合時(shí)，即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒有感應(yīng)電流D．只要閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流解析：本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，只有選項(xiàng)C、D符合．答案：CD3．如圖所示，一個(gè)金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．圓盤在磁場(chǎng)中向右勻速平移D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加答案：BD4．如圖所示，環(huán)形金屬輕彈簧套在條形磁鐵中心位置，若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將()A．增大 B．減小C．不變 D．無法確定解析：由于條形磁鐵的磁感線是閉合的曲線，在磁鐵內(nèi)部是由S極指向N極，在磁鐵外部是由N極指向S極，實(shí)際穿過彈簧的磁通量是合磁通量，即向上的磁感線條數(shù)與向下的磁感線條數(shù)之差．當(dāng)彈簧面積增大后，穿過彈簧向上的磁感線條數(shù)沒有變化，向下的磁感線條數(shù)增加，磁感線抵消得多，合磁通量反而減?。收_答案為B．答案：B5．線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框從圖示位置向上移動(dòng)到直導(dǎo)線的上方的對(duì)稱位置，如圖所示，在整個(gè)過程中，穿過線框的磁通量將()A．先增大后減小B．先增大后減小，再增大后又減小C．先減小后增大，再減小后又增大D．先增大后不變，再又減小解析：線框從圖示位置向上移動(dòng)到上邊與直導(dǎo)線重合的過程中，磁通量增大；再移動(dòng)到中央位置的過程中，向里的磁感線減少，向外的磁感線增多，向里的合磁通量減小到零，再移動(dòng)到下邊與直導(dǎo)線重合的過程中，向外的合磁通量增大；然后再向上遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的過程中，磁通量又減小．答案：B6．如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行．則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是()A．開關(guān)S閉合或斷開的瞬間B．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向左滑C．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向右滑D．開關(guān)S始終閉合，不滑動(dòng)觸頭解析：如果導(dǎo)線cd中無電流產(chǎn)生，則說明通過上面閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，也就說明通過導(dǎo)線ab段的電流沒有發(fā)生變化．顯然，開關(guān)S閉合或斷開的瞬間以及開關(guān)S閉合時(shí)滑動(dòng)觸頭向左滑或向右滑的過程都是通過導(dǎo)線ab段的電流發(fā)生變化的過程，都能在cd導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流．因此本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為D．答案：D7．如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()解析：利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無數(shù)組同心圓，即磁感線所在平面均垂直于導(dǎo)線，且直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是：靠近直導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱．所以，A中穿過圓形線圈的磁場(chǎng)如圖甲所示，其有效磁通量為ΦA(chǔ)＝Φ出－Φ進(jìn)＝0，且始終為0，即使切斷導(dǎo)線中的電流，ΦA(chǔ)也始終為0，A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流．B中線圈平面與導(dǎo)線的磁場(chǎng)平行，穿過B的磁通量也始終為0，B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中穿過線圈的磁通量如圖乙所示，Φ進(jìn)>Φ出，即ΦC≠0，當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后，經(jīng)過一定時(shí)間，穿過線圈的磁通量ΦC減小為0，所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；D中線圈的磁通量ΦD不為0，當(dāng)電流切斷后，ΦD最終也減小為0，所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案：CD8．如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下面說法中正確的是()A．通過abcd平面的磁通量大小為B·L2B．通過dcfe平面的磁通量大小為B·eq\f(\r(2),2)L2C．通過abfe平面的磁通量大小為B·eq\f(\r(2),2)L2D．通過整個(gè)三棱柱的磁通量為零解析：由公式中Φ＝BScosθ可以得出通過面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝eq\f(\r(2),2)BL2，A錯(cuò)誤；通過面dcfe的磁通量Φ2＝BL·eq\f(\r(2),2)L，B正確；通過面abfe的磁通量Φ3＝B·eq\f(\r(2),2)L2cos90°＝0，C錯(cuò)誤；而整個(gè)三棱柱表面是個(gè)閉合曲面，穿入與穿出的磁感線條數(shù)相等，即穿過它的凈磁感線的條數(shù)是0，故穿過整個(gè)三棱柱的磁通量為零，D正確．答案：BD9．如圖所示，正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于線框平面．在下列情況下，能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？請(qǐng)說明理由．(1)將線框由正方形拉成圓形的過程中；(2)將線框水平向右拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過程中；(3)線框繞cd邊旋轉(zhuǎn)的過程中．解析：答案：(1)有(2)cd未出磁場(chǎng)的過程中，無感應(yīng)電流；cd出磁場(chǎng)而ab未出磁場(chǎng)的過程中，有感應(yīng)電流(3)有10．邊長(zhǎng)L＝10cm的正方形線框，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面間的夾角θ＝30°，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B＝(2＋3t)T，則第3s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ為多少解析：第3s內(nèi)就是從2s末到3s末，所以，2s末的磁場(chǎng)為B1＝(2＋3×2)T＝8T.3s末的磁場(chǎng)為B2＝(2＋3×3)T＝11T.根據(jù)公式ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×30°Wb＝×10－2Wb.答案：×10－2Wb11．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閘，使一邊長(zhǎng)為d(d＞l)的矩形線框以恒定速度v向右通過磁場(chǎng)區(qū)域，該過程中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為多少？解析：從線框的右邊進(jìn)入磁場(chǎng)的左邊界到線框右邊到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界的過程中，穿過線框的磁通量增加；從線框的右邊到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界至線框的左邊到達(dá)磁場(chǎng)的左邊界的過程中，穿過線框的磁通量沒有變化．這段時(shí)間內(nèi)線框中無感應(yīng)電流；從線框的左邊離開磁場(chǎng)左邊界至線框的左邊到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界的過程中，穿過線框的磁通量減小，線框中存在感應(yīng)電流．所以，整個(gè)線框在通過磁場(chǎng)的過程中，沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為t＝eq\f(d－l,v).答案：eq\f(d－l,v)12．如圖所示磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2L的正方形范圍內(nèi)，左右各一半面積的范圍內(nèi)，磁場(chǎng)方向相反，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)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(chǎng)，從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)算起．畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間的變化圖象解析：線框穿過磁場(chǎng)的過程可分為三個(gè)階段，進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)，離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中)．(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0→eq\f(L,v)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面