(完整版)高中物理第四章第二節(jié)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件練習(xí)題附答案

1、圖 4-1-161.如圖41 16所示，ab是水平面上一個圓的直徑， 在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線 ef.已知ef平行于ab, 當(dāng)ef豎直向上平移時，電流磁場穿入圓面積的磁通量將 （）A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終為零D.不為零，但保持不變圖 4-1-17解析：選C.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.考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿入線圈的磁感 線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線的條數(shù)是相等的.故選C.2.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑Ra>Rb,將一條形磁鐵置于兩 環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖 4-1-17所示.則穿過A、 B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為（）A .A

2、>BB . Ca=BC. S< BD.無法確定解析：選C.磁感線是閉合曲線，磁鐵內(nèi)部是由 S極到N極，而外部是由N極回到S極，而磁通量是穿過某個面的磁感線的凈條數(shù)，故 C正確.3.如圖4118所示，通有恒定電流的導(dǎo)線 MN與閉合 m 金屬線框共面，第一次將金屬線框由I平移到止，第二次將金| :屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到n ,設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化 ,分別為A1和A2,則（）I "A . A 1>A® B. A 1=AI.一C. A1<A2 D.不能判斷1V b C解析：選C.設(shè)線框在位置I時的磁通量為 ，在位置II時的 圖4 1 18 磁通量為 n

3、,直線電流產(chǎn)生的磁場在I處比在II處要強，>n.將線框從I平移到II ,磁感線是從線框的同一面穿過的， 所以A1 二 |n 工|=1n；將線 框從I繞cd邊轉(zhuǎn)到II ,磁感線分別是從線框的正反兩面穿過的，所以 A2= |（ n）工|=1+n（以原來穿過的為正，則后來從另一面穿過的為負(fù)）.故正確選項為C.4 .如圖4119所示，閉合圓導(dǎo)線圈平行地放置在勻強 磁場中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直 徑.試分析線圈做以下哪種運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流 （ ）A.使線圈在其平面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動B.使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動C.使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動D.使線圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動解析：選

4、D.根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知：只需使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就能在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流.線圈在勻強磁場中運動，磁感應(yīng)強度B為定值，根據(jù)前面分析A=BS知：只要回路中相對磁場的正對面積改變量 密0, 則磁通量一定要改變，回路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生.當(dāng)線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動 時，線圈相對磁場的正對面積始終為零，因此 郃=0,因而無感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動時，同樣 郃=0,因而無感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對面積改變量 器仍為零，回路中仍無 感應(yīng)電流；當(dāng)線圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動，則線圈相對磁場的正對面積發(fā)生了改變, 因此在回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故選

5、 D.圖 4-1-205 .如圖41 20所示，在第一象限內(nèi)存在磁場，已知沿 x軸方向磁感應(yīng)強度均勻增加，滿足 Bx= kx,沿y軸方向磁 感應(yīng)強度不變.線框 abcd做下列哪種運動時可以產(chǎn)生感應(yīng) 電流()A.沿x軸方向勻速運動B.沿y軸方向勻速運動C.沿x軸方向勻加速運動D.沿y軸方向勻加速運動解析：選AC.根據(jù)磁場的特點，線框沿x軸方向運動，磁 通量增加，有感應(yīng)電流；沿 y軸方向運動磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流.6 .如圖4-1-23所示，在勻強磁場中有兩條平行的金 屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo) 軌自由移動的金屬棒ab、cd,與導(dǎo)軌接觸良好.這兩條金 屬棒ab、cd的運

6、動速度分別是vi、v2,若井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則可能 ()A . vi>v2 B. V1<V2圖 4- 1-23C. vi = v2 D.無法確定解析：選AB.只要金屬棒ab、cd的運動速度不相等，井字形回路中的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項 A、B正確.7 .如圖4124所示，一個矩形線框從勻強磁場的上方 自由落下，進入勻強磁場中，然后再從磁場中穿出.已知勻強 磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h,那么下列說法中正確的 是（）A.線框只在進入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生圖 41 248 .線框從進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)C.線框在

7、進入和穿出磁場的過程中，都是機械能轉(zhuǎn)變成電 能D.整個線框都在磁場中運動時，機械能轉(zhuǎn)變成電能解析：選AC.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線框 全部在磁場中時，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故 B錯.而進入和穿出磁場的過程中磁通量發(fā)生變化，也就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故 A正確.在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中消耗了機械能，故C正確D錯誤.9 .一個單匝矩形線圈abcd,邊長ab= 20 cm,bc=30 cm, 如圖4-1-25所示放在Oxyz直角坐標(biāo)系內(nèi)，線圈平面垂直 于Oxy平面，與Ox軸和Oy軸的夾角分別為a= 30°和 上 60°,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=10- 2

8、T.試計算：當(dāng)磁場方 向分別沿Ox、Oy、Oz方向時，穿過線圈的磁通量各為多少？解析：勻強磁場中穿過垂直于磁場方向、 面積為S的平面的磁通量為二BS,題中磁場沿 Ox、Oy、Oz方向時，找出矩形線圈在垂直于磁場方向上的投影面積，就可直接用上述公式計算.矩形線圈的面積:S= abxbc= 0.30X 0.20 m2 = 6X 10-2 m2,它在垂直于三條坐標(biāo)軸上的投影面積的大小分別為:1 9998=ScosB= 6X 10-2x2 m2=3x 10-2 m2,Sy=Scos>a= 6X102x岑 m2=3/3x 10-2 m2, &=0.當(dāng)磁感應(yīng)強度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通

9、量6= BSx= 10-2X3X 10-2 Wb=3x 10- 4 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強度B沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量Oy= BSy= 10-2X3/3x 10-2 Wb = 3X 10-4 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強度B沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量4= BSz= 0.答案：3X10 4 Wb 3X10 4 Wb 09 .如圖4- 1 26所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場， B = 0.8 T,磁場有明顯的圓形邊界，圓心為 O,半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面 內(nèi)先后放上與磁場垂直的圓線圈，圓心均在 。處，A線圈半徑為1 cm,10匝；B線圈半徑為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝.問：(1)在

10、B減為0.4 T的過程中，A和B中磁通量改變多少？圖 41 26(2)當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C中磁通量改變多少？解析：(1)對 A 線圈，A1 = B1TfA2,A2=B2 71rA2磁通量改變量AOa= | A2 A1|= (0.8 0.4) X3.14X 104 Wb= 1.256X 10-4 Wb對B線圈，B1=B1TirB2,B2=B2TirB2,磁通量改變量AB 二 |B2 B1|= (0.8 0.4) X3.14X 10-4 Wb= 1.256X 10-4 Wb.(2)對C線圈：C1 = B：irc2,磁場轉(zhuǎn)過30 °,線圈仍全部處于磁場中，線圈面積在垂直磁場方向的投影為 <o2cos30 °,則C2=B 71rc2cos30：磁通量改變量A酰=|OC2 ai|= B<c2(1 cos30 )= 0.8X 3.14X (5X 10-3)2X (1 0.866) Wb= 8.4X 10- 6 Wb.答案：見解析10 .如圖4-1-27所示，固定在水平桌面上的金 屬框架cdef,處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒 ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時 adeb構(gòu)成一個 邊長為L的正方形，開始時磁感應(yīng)強度為 B