2024-2025學年高中物理第一章電磁感應(yīng)1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件課時作業(yè)含解析教科版選修3-2

PAGE6-感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗中，能視察到感應(yīng)電流的是()A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后視察電流表的改變B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的改變C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去視察電流表的改變D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，視察電流表的改變D[本題以驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗為背景，主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象．選項A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項A、B不能視察到電流表的改變；選項C滿意產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個房間到另一個房間后，電流表中已沒有電流，故選項C也不能視察到電流表的改變；選項D滿意產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以視察到電流表的改變，所以選D.]2．關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是()A．磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大B．磁感應(yīng)強度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大C．穿過線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強度不肯定為零D．穿過線圈的磁通量為零，磁感應(yīng)強度也肯定為零C[磁通量的大小是由磁感應(yīng)強度、線圈的面積以及二者的位置關(guān)系共同確定的，僅磁感應(yīng)強度大或者線圈面積大，不能確定穿過線圈的磁通量就大，故A、B錯誤；當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量為零，但是磁感應(yīng)強度不為零，故C正確，D錯誤．]3．關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說法正確的是()A．任一閉合回路在磁場中運動，閉合回路中就肯定會有感應(yīng)電流B．任一閉合回路在磁場中做切割磁感線運動，閉合回路中肯定會有感應(yīng)電流C．穿過任一閉合回路的磁通量為零的瞬間，閉合回路中肯定不會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．無論用什么方法，只要穿過閉合回路的磁感線條數(shù)發(fā)生了改變，閉合回路中肯定會有感應(yīng)電流D[只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生改變就肯定會產(chǎn)生感應(yīng)電流，而磁通量是穿過某一面積磁感線的凈條數(shù)，選項D正確；閉合回路在磁場中運動，磁通量可能改變，也可能不變，選項A錯誤；閉合回路在磁場中做切割磁感線運動，磁通量可能改變，也可能不變，選項B錯誤；磁通量為零的瞬間不能說明閉合回路中的磁通量沒有發(fā)生改變，選項C錯誤．]4．如圖所示試驗裝置中用于探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()ABCDB[選項A是用來探究影響安培力大小因素的試驗裝置．選項B是探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗裝置，視察閉合線框在磁場中做切割磁感線運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)的試驗裝置．選項D是奧斯特試驗裝置，證明通電導線四周存在磁場．]5.如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r(r<R)的范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為()A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2B[由磁通量的定義式知Φ＝BS＝πBr2，故B正確．]6．(多選)某學生做視察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗，錯將電流表、線圈A和B、滑動變阻器、蓄電池、開關(guān)用導線連接成如圖的試驗電路，則下列說法中正確的是()A．接通和斷開開關(guān)時，電流表的指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．接通和斷開開關(guān)時，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向一正一反C．開關(guān)接通，分別向左和向右移動滑動變阻器滑片時，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相同D．開關(guān)接通，分別向左和向右移動滑動變阻器滑片時，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)AD[蓄電池與A線圈組成的電路是恒定直流電路，A線圈中的磁場是恒定磁場，接通和斷開開關(guān)時，B線圈組成的閉合回路無磁通量的改變，故電流表的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項A、D正確．]二、非選擇題(14分)7．在探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗中所用的器材如圖所示．它們是：①電流計②直流電源③帶鐵芯的線圈A④線圈B⑤開關(guān)⑥滑動變阻器(1)試按試驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)．(2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出三種方法．①___________________________________________________________________________________________________________；②___________________________________________________________________________________________________________；③___________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)使線圈A與開關(guān)、直流電源、滑動變阻器串聯(lián)，線圈B與電流計連成閉合回路；(2)只要能使穿過線圈B的磁通量發(fā)生改變就可以使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流．答案：(1)如圖所示(2)①閉合開關(guān)②斷開開關(guān)③開關(guān)閉合時移動滑動變阻器滑片一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1.如圖所示，一個矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導線在同一平面，而且處在兩導線的中心，則()A．兩電流方向相同時，穿過線圈的磁通量為零B．兩電流方向相反時，穿過線圈的磁通量為零C．兩電流同向和反向時，穿過線圈的磁通量大小相等D．因兩電流產(chǎn)生的磁場不勻稱，因此不能推斷穿過線圈的磁通量是否為零A[由安培定則推斷出兩大小相等電流之間的磁場分布如圖所示：兩電流同向時，Φ＝0，兩電流反向時，Φ≠0.故A對．]2.(多選)在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個位于磁鐵正上方的圓形線圈如圖所示，下列狀況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將線圈圍著紙面內(nèi)的豎直直徑轉(zhuǎn)動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極向紙外轉(zhuǎn)，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)AD[將線圈圍著紙面內(nèi)的豎直直徑轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A對；將磁鐵向右平移或繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動，線圈始終與磁感線平行，磁通量始終為零，沒有改變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以B、C均不正確；將磁鐵的N極向紙外轉(zhuǎn)，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以D項正確．]3．(多選)如圖所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直．導軌上有兩條可沿導軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導軌接觸良好．這兩條金屬棒ab、cd的運動速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則可能()A．v1>v2 B．v1<v2C．v1＝v2 D．無法確定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)生改變，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選項A、B正確．]4.(多選)如圖所示，A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果中可能的是()A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)B．S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)D．S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)AD[回路A中有電源，當S1閉合后，回路中有電流，在回路的四周產(chǎn)生磁場，回路B中有磁通量，在S1閉合或斷開的瞬間，回路A中的電流從無到有或從有到無，電流四周的磁場發(fā)生改變，從而使穿過回路B的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時若S2是閉合的，則回路B中有感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)，所以選項A、D正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(13分)如圖所示，在邊長為2l的正方形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面對里，有一邊長為l的正方形導線框沿垂直磁場方向以速度v勻速通過磁場區(qū)域，從ab邊剛進入磁場時起先計時．(t(1)試指出哪些時間段線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；(2)畫出磁通量隨時間改變的圖像．解析：(1)線框進入磁場的過程，在0～eq\f(l,v)時間段內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框離開磁場過程，在eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)時間段內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(2)如圖所示，圖中磁通量最大值Φm＝BS＝Bl2.答案：見解析6．(13分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速