高中物理 4-1 2 劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后強(qiáng)化作業(yè) 新人教版選修3-2

【成才之路】-學(xué)年高中物理4-12劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后強(qiáng)化作業(yè)新人教版選修3-2基礎(chǔ)夯實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)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(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)律答案：AC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D錯誤。2．(·海岳中學(xué)高二期末)如下圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()答案：B解析：選項A是用來探究影響安培力的大小因素的實驗。選項B是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，觀察導(dǎo)體棒在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時電流表是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的實驗。選項D是奧斯特實驗，證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場。3．(·臨朐一中高二檢測)如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是()A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb答案：B解析：當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線條數(shù)c最多，其次是b，a中無向外的磁感線。因此，據(jù)合磁通量的計算，應(yīng)該是Φa>Φb>Φc。4．(·昌樂一中高二檢測)金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中做如圖所示的運(yùn)動，線圈中有感應(yīng)電流的是()答案：A解析：在選項B、C中，線圈中的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項D中磁通量始終最大，保持不變，不發(fā)生變化，也沒有感應(yīng)電流；選項A中，在線圈轉(zhuǎn)動過程中，磁通量做周期性變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確。5.如圖是法拉第最初研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，下列說法正確的是()A．當(dāng)右邊磁鐵S極離開B端時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)右邊磁鐵S極離開B端，并在B端附近運(yùn)動時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中有感應(yīng)電流D．當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中無感應(yīng)電流答案：ABD解析：當(dāng)磁鐵離開B端或在B端附近運(yùn)動時，線圈所處位置磁場變化，穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B正確；當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中無感應(yīng)電流，C錯，D對。6．某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實驗電路，當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因是_____________________。答案：開關(guān)位置接錯解析：圖中所示開關(guān)的連接不能控制含有電源的電路中電流的通斷。而本實驗的內(nèi)容之一就是用來研究在開關(guān)通斷瞬間，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場變化，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，但圖中的接法卻達(dá)不到目的。7.面積為S的矩形線框abcd處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框面成θ角(如圖)，當(dāng)線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90°時，穿過abcd面的磁通量的變化量是多少？答案：BS(cosθ＋sinθ)解析：開始時磁場與線框面成θ角，磁通量為Φ1＝BSsinθ；線框面按題意方向轉(zhuǎn)動時，磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)90°時，磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值，Φ2＝－BScosθ?？梢姡磐康淖兓繛棣う担絴Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ)。能力提升1．(·濟(jì)寧高二檢測)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)樽鴺?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B．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C、D正確，A、B錯誤。2.如圖所示，開始時矩形線框與勻強(qiáng)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(yīng)電流，下列方法中不可行的是()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°)答案：D解析：將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)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(yīng)電流。當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運(yùn)動，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)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，所以在這個過程中線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°，bc邊將進(jìn)入無磁場區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流(60°～300°)。當(dāng)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(yīng)強(qiáng)度與矩形面積的一半的乘積)。3.在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電池構(gòu)成電路，假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，a、b、c三個閉合金屬圓環(huán)位置如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片左右滑動時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是()A．a(chǎn)、b兩環(huán) B．b、c兩環(huán)C．a(chǎn)、c兩環(huán) D．a(chǎn)、b、c三個環(huán)答案：A解析：當(dāng)滑動變阻器的滑片左右滑動時，引起電路中電流變化，從而引起閉合鐵芯中的磁通量變化，a、b兩圓環(huán)中的磁通量必定隨之變化，引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生，而c環(huán)中有兩股鐵芯同時穿過，穿入和穿出的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A。4．如圖所示的實驗中，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)電流答案：BCD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。5.(·濟(jì)南城區(qū)高二聯(lián)考)年12月2日，嫦娥三號懷抱“玉兔號”探月車成功發(fā)射。假如未來某一天中國的宇航員登上月球，想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個小線圈，則下列推斷正確的是()A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無B．將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向轉(zhuǎn)動，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場答案：C解析：假設(shè)月球表面有磁場，其磁場分布規(guī)律類似于地磁場，當(dāng)電流表與線圈組成閉合電路，穿過該回路的磁通量發(fā)生變化時，電流表就會有示數(shù)，就可證明有磁場存在，A中電流表不在回路中，故A錯，當(dāng)線圈與月球的磁場(假設(shè)月球有磁場)的軸線共面時，線圈在該平面內(nèi)沿任一方向運(yùn)動，穿過線圈的磁通量都不發(fā)生變化，電流表無示數(shù)，故該情況下不能判定月球表面是否無磁場，故B、D錯，使線圈沿某一方向轉(zhuǎn)動，電流表有示數(shù)，說明穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，證明月球表面有磁場，故C對。6．如圖所示，線圈Ⅰ與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計?相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上，在下列情況下、電流計?中是否有示數(shù)？(1)開關(guān)閉合瞬間；(2)開關(guān)閉合穩(wěn)定后；(3)開關(guān)閉合穩(wěn)定后來回移動滑動變阻器的滑片；(4)開關(guān)斷開瞬間。答案：(1)有(2)沒有(3)有(4)有解析：(1)開關(guān)閉合前，線圈Ⅰ、Ⅱ中均無磁場，開關(guān)閉合瞬間，線圈Ⅰ中電流從無到有，電流的磁場也從無到有，穿過線圈Ⅱ的磁通量從無到有，線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計?有示數(shù)。(2)開關(guān)閉合穩(wěn)定后，線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場不變，此時線圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈Ⅱ中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計?無示數(shù)。(3)開關(guān)閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器的滑片，電阻變化，線圈Ⅰ中的電流變化，電流形成的磁場也發(fā)生變化，穿過線圈