高二物理探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步練習含答案

1、9/9高二物理探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步練習含答案在學(xué)習的過程中 ,及時做同步練習是非常重要 ,小編為大家準備了高二物理探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件同步練習含答案 ,供大家參考學(xué)習 ,希望對大家有所幫助!1 .法拉第把引起電流的原因概括為五類 ,它們都與變化和運動相聯(lián)系 ,即：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體.2.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化 ,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.3.關(guān)于磁通量 ,以下說法中正確的選項是()A.磁通量不僅有大小 ,而且有方向 ,所以是矢量B.磁通量越大 ,磁感應(yīng)強度越大C.通過某一面的磁通量為零 ,該處磁感應(yīng)

2、強度不一定為零D.磁通量就是磁感應(yīng)強度答案 C解析 磁通量是標量 , 故A不對;由=BS可知由B和S兩個因素決定 ,較大 ,有可能是由于S較大造成的 ,所以磁通量越大 ,磁感應(yīng)強度越大是錯誤的 ,故B不對;由=BS可知 ,當線圈平面與磁場方向平行時 ,S=0 ,=0 ,但磁感應(yīng)強度B不為零 ,故C對;磁通量和磁感應(yīng)強度是兩個 不同的物理量 ,故D不對.4.如下圖 ,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) ,以下組合中 ,切斷直導(dǎo)線中的電流時 ,閉合回路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()答案 CD解析 利用安培定那么判斷直線電流產(chǎn)生的磁場 ,其磁感線是一些以直導(dǎo)線為

3、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)生的磁場分布情況是：靠近直導(dǎo)線處磁場強 ,遠離直導(dǎo)線處磁場弱.所以 ,A中穿過圓形線圈的磁場如圖甲所示 ,其有效磁通量為A=出-進=0 ,且始終 為0 ,即使切斷導(dǎo)線中的電流 ,A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 ,進出 ,即C0 ,當切斷導(dǎo)線中電流后 ,經(jīng)過一定時間 ,穿過線圈的磁通量C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D不為0 ,當電流切斷后 ,D最終也減小為0 ,所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn) 生

4、.【概念規(guī)律練】知識點一 磁通量的理解及其計算1.如圖1所示 ,有一個100匝的線圈 ,其橫截面是邊長為L=0.20 m的正方形 ,放在磁感應(yīng)強度為B=0.50 T的勻強磁場中 ,線圈平面與磁場垂直.假設(shè)將這個線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長不變) ,在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少?圖1答案 5.510-3 Wb解析 線圈橫截面為正方形時的面積S1=L2=(0.20)2 m2=4.010-2 m2.穿過線圈的磁通量1=BS1=0.504.010-2 Wb=2.010-2 Wb橫截面形狀為圓形時 ,其半徑r=4L/2=2L/.截面積大小S2=(2L/)2=425 m2穿過

5、線圈的磁通量2=BS2=0.504/(25) Wb2.5510-2 Wb.所以 ,磁通量的變化=2-1=(2.55-2.0)10-2 Wb=5.510-3 Wb點評 磁通量=BS的計算有幾點要注意：(1)S是指閉合回路中包含磁場的那局部有效面積;B是勻強磁場中的磁感應(yīng)強度.(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān) ,也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響.同理 ,磁通量的變化量=2-1也不受線圈匝數(shù)的影響.所以 ,直接用公式求、時 ,不必去考慮線圈匝數(shù)n.2.如圖2所示 ,線圈平面與水平方向成角 ,磁感線豎直向下 ,設(shè)磁感應(yīng)強度為B ,線圈面積為S ,那么穿過線圈的磁通量=_.圖2答案 BScos 解析 線圈

6、平面abcd與磁場不垂直 ,不能直接用公式=BS計算 ,可以用不同的分解方法進行.可以將平面abcd向垂直于磁感應(yīng)強度的方向投影 ,使用投影面積;也可以將磁 感應(yīng)強度沿垂直于平面和平行于平面正交分解 ,使用磁感應(yīng)強度的垂直分量.解法一：把面積S投影到與磁場B垂直的方向 ,即水平方向abcd ,那么S=Scos ,故=BS=BScos .解法二：把磁場B分解為平行于線圈平面的分量B和垂直于線圈平面的分量B ,顯然B不穿過線圈 ,且B=Bcos ,故=BS=BScos .點評 在應(yīng)用公式=BS計算磁通量時 ,要特別注意BS的條件 ,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇不同的方法 ,千萬不要亂套公式.知識點二 感應(yīng)電

7、流的產(chǎn)生條件3.以下情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖3A.如圖甲所示 ,導(dǎo)體AB順著磁感線運動B.如圖乙所示 ,條形磁鐵插入或拔出線圈時C.如圖丙所示 ,小螺線管A插入大螺線管B中不動 ,開關(guān)S一直接通時D.如圖丙所示 ,小螺線管A插入大螺線管B中不動 ,開關(guān)S一直接通 ,當改變滑動變阻器的阻值時答案 BD解析 A中導(dǎo)體棒順著磁感線運動 ,穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化無感應(yīng)電流 ,故A錯;B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加 ,拔出時線圈中的磁通量減少 ,都有感應(yīng)電流 ,故B正確;C中開關(guān)S一直接通 ,回路中為恒定電流 ,螺線管A產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定 ,螺線管B中的磁通量無變化 ,線圈中不產(chǎn)生感

8、應(yīng)電流 ,故C錯;D中開關(guān)S接通 ,滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化 ,螺線管A的磁場變化 ,螺線管B中磁通量變化 ,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,故D正確.點評 電路閉合 ,磁通量變化 ,是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個必要條件 ,缺一不可.電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ,如果穿過電路的磁通量盡管很大但不變化 ,那么無論有多大 ,都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.4.如圖4所示 ,線圈與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連 ,線圈與電流計G相連 ,線圈與線圈繞在同一個 鐵芯上 ,在以下情況下 ,電流計G中有示數(shù)的是()圖4A.開關(guān)閉合瞬間B.開關(guān)閉合一段時間后C.開關(guān)閉合一段時間后 ,來回移動變阻器滑動端D.開關(guān)

9、斷開瞬間答案 ACD解析 A中開關(guān)閉合前 ,線圈、中均無磁場 ,開關(guān)閉合瞬間 ,線圈中電流從無到有形成磁場 ,穿過線圈的磁通量從無到有 ,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,電流計G有示數(shù).故A正確.B中開關(guān)閉合一段時間后 ,線圈中電流穩(wěn)定不變 ,電流的磁場不變 ,此時線圈雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變 ,線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 ,電流計G中無示數(shù).故B錯誤.C中開關(guān)閉合一段時間后 ,來回移動滑動變阻器滑動端 ,電阻變化 ,線圈中的電流變化 ,電流形成的磁場也發(fā)生變化 ,穿過線圈的磁通量也發(fā)生變化 , 線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生 ,電流計G中有示數(shù).故C正確.D中開關(guān)斷開瞬間 ,線圈中電流從有到無 ,電流的磁場也從有到

10、無 ,穿過線圈的磁通量也從有到無發(fā)生變化 ,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生 ,電流計G中有示數(shù).故D正確.點評 變化的電流引起閉合線圈中磁通量的變化 ,是產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況.【方法技巧練】一、磁通量變化量的求解方法5.面積為S的矩形線框abcd ,處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中 ,磁場方向與線框平面成角(如圖5所示) ,當線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90時 ,穿過abcd面的磁通量變化量=_.圖5答案 -BS(cos +sin )解析 磁通量由磁感應(yīng)強度矢量在垂直于線框面上的分量決定.開始時B與線框面成 角 ,磁通量為=BSs in ;線框面按題意方向轉(zhuǎn)動時 ,磁通量減少 ,當轉(zhuǎn)動90時 ,磁通量變?yōu)椤柏?/p>

11、值 ,2=-BScos .可見 ,磁通量的變化量為=2-1=-BScos -BSsin =-BS(cos +sin )實際上 ,在線框轉(zhuǎn)過90的過程中 ,穿過線框的磁通量是由正向BSsin 減小到零 ,再由零增大到負向BScos .方法總結(jié) 磁通量雖是標量 ,但有正、負 ,正、負號僅表示磁感線從不同的方向穿過平面 ,不表示大小.6.如圖6所示 ,通電直導(dǎo)線下邊有一個矩形線框 ,線框平面與直導(dǎo)線共面.假設(shè)使線框逐漸遠離(平動)通電導(dǎo)線 ,那么穿過線框的磁通量將()圖6A.逐漸增大 B.逐漸減小C.保持不變 D.不能確定答案 B解析 當矩形線框在線框與直導(dǎo)線決定的平面內(nèi)逐漸遠離通電導(dǎo)線平動時 ,由

12、于離開導(dǎo)線越遠 ,磁場越弱 ,而線框的面積不變 ,那么穿過線框的磁通量將減小 ,所以B正確.方法總結(jié) 引起磁通量變化一般有四種情況(1)磁感應(yīng)強度B不變 ,有效面積S變化 ,那么=t-0=BS(如知識點一中的1題)(2)磁感應(yīng)強度B變化 ,磁感線穿過的有效面積S不變 ,那么=t-0=BS(如此題)(3)線圈平面與磁場方向的夾角發(fā)生變化時 ,即線圈在垂直于磁場方向的投影面積S=Ssin 發(fā)生變化 ,從而引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 ,即B、S不變 ,變化.(如此欄目中的5題)(4)磁感應(yīng)強度B和回路面積S同時發(fā)生變化的情況 ,那么=t-0BS二、感應(yīng)電流有無的判斷方法7.如圖7所示的勻強磁場中有

13、一個矩形閉合導(dǎo)線框 ,在以下四種情況下 ,線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖7A.線框平面始終與磁感線平行 ,線框在磁場中左右運動B.線框平面始終與磁感線平行 ,線框在磁場中上下運動C.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動D.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動答案 C解析 四種情況中初始位置線框均與磁感線平行 ,磁通量為零 ,按A、B、D三種情況線圈移動后 ,線框仍與磁感線平行 ,磁通量保持為零不變 ,線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.C中線圈轉(zhuǎn)動后 ,穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化 ,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,C項正確.方法總結(jié) (1)判斷有無感應(yīng)電流產(chǎn)生的關(guān)鍵是抓住兩個條件：電路是否為閉

14、合電路;穿過電路本身的磁 通量是否發(fā)生變化 ,其主要內(nèi)涵表達在“變化二字上.電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ,如果穿過電路的磁通量很大但不變化 ,那么不管有多大 ,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2)分析磁通量是否變化時 ,既要弄清楚磁場的磁感線分布 ,又要注意引起磁通量變化的三種情況：由于線框所在處的磁場變化引起磁通量變化;由于線框所在垂直于磁場方向的投影面積變化引起磁通量變化;有可能是磁場及其垂直于磁場的面積都發(fā)生變化.8.以下情況中都是線框在磁場中切割磁感線運動 ,其中線框中有感應(yīng)電流的是()答案 BC解析 A中雖然導(dǎo)體“切割了磁感線 ,但穿過閉合線框的磁通量并沒有發(fā)生變化 ,沒有感應(yīng)電流.B中導(dǎo)體 框的一局部導(dǎo)體“切割了磁感線 ,穿過線框的磁感線條數(shù)越來越少 ,線框中有感應(yīng)電流.C中雖然與A近似 ,但由 于是非勻強磁場運動過程中 ,穿過線框的磁感線條數(shù)增加 ,線框中有感應(yīng)電流.D中線框盡管是局部切割 ,但磁感線條數(shù)不變 ,無感應(yīng)電流 ,應(yīng)選B、C.