2020-2021物理3-2分層作業(yè)（一） 劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應電流的產(chǎn)生條件含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學年物理人教版選修3-2分層作業(yè)（一）劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應電流的產(chǎn)生條件含解析分層作業(yè)(一)劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應電流的產(chǎn)生條件［基礎達標練］eq\x（題組一磁通量和磁通量變化）1．如圖所示,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面，邊長為a的正方形線框與磁場垂直,且一條對角線與磁場邊界重合．則通過線圈平面的磁通量為(）A.eq\f（1,2）Ba2B．BaC．Ba2D．2Ba2．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)有一根通電直導線ef，已知ef平行于ab。當ef豎直向上平移時,電流產(chǎn)生的磁場穿過圓的磁通量將（）A．逐漸增大B．逐漸減小C．始終為零D．不為零，但保持不變3．如圖所示,單匝矩形線框平面與勻強磁場方向垂直,穿過線框的磁通量為Φ。若磁感應強度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則磁通量變?yōu)椋?A。eq\f(1，4）ΦB.eq\f（1,2)ΦC．2ΦD．4Φ4。如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)且各圓心重合,當線圈a中有電流I通過時，穿過三個線圈的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是(）A．Φa〈Φb〈ΦcB．Φa>Φb>ΦcC．Φa〈Φc<ΦbD．Φa〉Φc〉Φb5．如圖所示，正方形金屬線圈a和b的邊長分別為l和2l，線圈a內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.則穿過a、bA．1：1B．1:2C．1:3D．1:4eq\x（題組二產(chǎn)生感應電流的條件)6．(多選）在如圖所示的各圖中，閉合線框中能產(chǎn)生感應電流的是(）7．(多選)如圖所示,線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應電流產(chǎn)生（）A．把線圈變成圓形(周長不變）B．使線圈在磁場中加速平移C．使磁場增強或減弱D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)8．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接，線圈A插入線圈B中，下列說法中正確的是(）A．閉合開關電流穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B中拔出過程中，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．開關閉合瞬間，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而斷開瞬間電流計指針不會偏轉(zhuǎn)C．開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動,電流計指針始終指在零刻度D．開關閉合后,無論滑動變阻器的滑片P如何滑動，電流計指針都會偏離零刻度9．如圖所示，開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感應電流,下列辦法中不可行的是（）A．將線框向左拉出磁場B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動（小于90°）C．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)D．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動（小于60°）10．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A,下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是（)A．將開關突然斷開的瞬間B．通電時，使變阻器的滑片P勻速移動C．通電時,使變阻器的滑片P加速移動D．線圈中通以恒定的電流11．如圖所示，在紙面內(nèi)放有一個條形磁鐵和一個圓形線圈(位于磁鐵正中央),下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應電流的是(）A．將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移B．將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移C．將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)[能力提升練］12．如圖所示通有恒定電流的直導線與閉合金屬矩形線框分別在靠近的兩平行平面內(nèi)，當矩形線框從abcd位置移到a′b′c′d′位置的過程中，關于穿過線框的磁通量情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動）(）A．一直增加B．一直減少C．先增加后減少D．先增加，再減少直到零，然后再增加，然后再減少13．(多選)某學校操場上有如圖所示的運動器械：兩根長金屬鏈條將一根金屬棒ab懸掛在固定的金屬架上．靜止時ab水平且沿東西方向．已知當?shù)氐牡卮艌龇较蜃阅舷虮毙毕蛳赂Q直方向成45°，現(xiàn)讓ab隨鏈條蕩起來，跟豎直方向最大偏角為45°，則下列說法正確的是（)A．當ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，ab中有感應電流B．當鏈條與豎直方向成45°時，回路中感應電流為零C．當ab棒自南向北經(jīng)過最低點時,ab棒受安培力的作用D．在ab棒運動過程中，不斷有磁場能轉(zhuǎn)化為機械能14．在圖中,若回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應強度B同時從B0＝0。1T方向垂直紙面向里變到BA．7WbB．13。6WbC．15.2WbD．20。6Wb15．如圖甲所示為法拉第在研究電磁感應時用過的線圈，其工作原理如圖乙所示,則實驗中不會使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(）A．保持開關閉合B．開關閉合瞬間C．開關斷開瞬間D．移動變阻器滑片16．（多選)如圖所示，導線框MNQP近旁有一個跟它在同一豎直平面內(nèi)的矩形線圈abcd,下列說法中正確的是()A．當滑動變阻器滑片向下滑動一小段距離時，abcd中有感應電流B．當滑動變阻器滑片向上滑動一小段距離時，abcd中有感應電流C．電阻不變，將abcd在其原來所在的平面內(nèi)豎直向上運動時，其中有感應電流D．電阻不變,將abcd在其原來所在的平面內(nèi)向PQ靠近時，其中有感應電流課時作業(yè)?詳解答案?物理選修3－2分層作業(yè)(一）1．解析：線框在勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，則通過線框的磁通量是Φ＝12BS＝Ba22，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A2。解析:作出磁感線穿過圓的情況的俯視圖，如圖所示，根據(jù)磁場對稱性可以知道，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C。答案：C3．解析：因線框平面與磁場方向垂直，故根據(jù)Φ＝BS可知,磁感應強度變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，則磁通量變?yōu)?Φ，故C正確，A、B、D錯誤．答案:C4．解析：當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多，垂直紙面向外的磁感線條數(shù)c最多，其次是b，a中無垂直紙面向外的磁感線，因此，根據(jù)合磁通量的計算方法可知,應該是Φa>Φb>Φc，選項B正確．答案:B5．解析：由于線圈平面與磁場方向垂直,故穿過該面的磁通量為:Φ＝BS，邊長為l的正方形金屬線圈范圍內(nèi)有勻強磁場，所以磁場的區(qū)域面積為：S＝l2，結合圖可知,穿過兩個線圈的磁感線的條數(shù)是相等的，所以磁通量都是：Φ＝Bl2。與線圈的大小無關,故A正確，B、C、D錯誤．答案：A6．解析：感應電流產(chǎn)生的條件是：只要穿過閉合線框的磁通量變化,閉合線框中就有感應電流產(chǎn)生．A圖中，當線框轉(zhuǎn)動過程中，線框中的磁通量發(fā)生變化，線框中有感應電流產(chǎn)生；B圖中離通電直導線越遠磁場越弱，所以當線框遠離通電直導線時，線框中的磁通量不斷變小，所以B圖中也有感應電流產(chǎn)生；C圖中一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄清楚，在圖示位置，線框中的磁通量為零，在向下移動過程中,線框中的磁通量一直為零，磁通量不變，線框中無感應電流產(chǎn)生；D圖中，線框中的磁通量一直不變，線框中無感應電流產(chǎn)生．故正確答案為A、B.答案:AB7．解析：線圈的面積變化，磁通量變化，A正確；無論線圈在磁場中勻速還是加速平移，磁通量都不變，B錯誤；線圈中的磁通量發(fā)生變化，C、D正確．答案：ACD8．解析:開關閉合后，線圈A插入或拔出、移動滑動變阻器滑片都可以使穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,都會使B產(chǎn)生感應電動勢，故A錯誤；線圈A插入線圈B中后，開關閉合和斷開的瞬間,穿過線圈B的磁通量都會發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流,電流計指針均會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；開關閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動時，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生感應電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤;開關閉合后,滑動變阻器的滑片P只要移動，穿過線圈B的磁通量都會發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確．答案：D9．解析:將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc邊做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應電流，故A可行；當線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°）時,線框的cd邊的右半段做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應電流，故B可行；當線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)時，穿過線框的磁通量在減小，所以線框中會產(chǎn)生感應電流，故C可行;當線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動時，如果轉(zhuǎn)動的角度小于60°，則穿過線框的磁通量始終保持不變（其值為磁感應強度與矩形面積的一半的乘積)，故D不可行．答案：D10．解析：將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小,產(chǎn)生感應電流，選項A錯誤；通電時，使變阻器的滑片P做勻速滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，選項B錯誤；通電時,使變阻器的滑片P做加速滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化,產(chǎn)生感應電流,選項C錯誤；線圈中通以恒定的電流時，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生,選項D正確．答案：D11．解析：圖示位置，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產(chǎn)生,選項A錯誤;將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產(chǎn)生,選項B錯誤；將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產(chǎn)生，選項C錯誤；將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，將有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量增大，將產(chǎn)生感應電流，選項D正確．答案：D12。解析:如圖所示,離導線越近，磁場越強,當線框從左向右靠近導線的過程中,從f→g穿過線框的磁通量增加；當線框跨在導線上從g→h運動時，磁通量減少,當導線在線框正中央h位置時,磁通量為零;從該位置向右（h→i)，磁通量又增加,當線框離開導線向右運動的過程中(i→j)，磁通量又減少，故選項A、B、C錯誤,D正確．答案：D13．解析：由于磁場斜向下跟豎直方向成45°，在最低點ab棒的速度水平向北，ab棒切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生變化，棒中有感應電流，故A正確；鏈條跟豎直方向偏角為45°時,鏈條的運動速度為0，不切割磁感線，故感應電流為0，故B正確；ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，棒上有感應電流，電流方向與磁場方向不垂直，也不平行，則ab棒受安培力作用，故C正確；在ab棒運動過程中，不斷有機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤．答案:ABC14．解析：因為B、S都變化，所以磁通量的變化量可用后來的磁通量減去原來的磁通量求解．取后來的磁通量為正，ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－（－B0S0）＝0。8×18Wb－（－0.1×8)Wb＝15。2Wb，故C對．答案:C15．解析:保持開關閉合時,電流不變，右側線圈中磁通量不會變化，故不會產(chǎn)生感應電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項A正確；開關閉合的瞬間，線圈中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤;開關斷開瞬間,線圈中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤；移動變阻器滑片時，電流發(fā)生變化,右側線圈中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項D錯誤．答案：A16．解析：當滑動變阻器滑片向下滑動一小段距離時，電阻變大，導線框MNQP中電流減小，PQ產(chǎn)生的磁場減弱，穿過abcd的磁通量減小,則abcd中有感應電流,故A正確；同理，當滑動變阻器滑片向上滑動一小段距離時，電阻變小時，導