2024高中物理第一章電磁感應(yīng)第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象第二節(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件達(dá)標(biāo)作業(yè)含解析粵教版選修3-2

PAGE5-其次節(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件A級(jí)抓基礎(chǔ)1．如圖所示試驗(yàn)裝置中用于探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()解析：A項(xiàng)中導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中產(chǎn)生了電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；B項(xiàng)中導(dǎo)體中通過(guò)電流時(shí)，原來(lái)靜止在南北方向的小磁針的指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明它受到了磁力的作用，從而說(shuō)明電流的四周存在磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中開(kāi)關(guān)閉合后，原來(lái)靜止在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)在中受到力的作用，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中開(kāi)關(guān)閉合后，原來(lái)靜止在磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)在中受到力的作用，故D錯(cuò)誤．答案：A2．一個(gè)閉合線(xiàn)圈中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此可以得出()A．此時(shí)該處肯定沒(méi)有磁場(chǎng)B．此時(shí)該處肯定沒(méi)有磁場(chǎng)的變更C．閉合線(xiàn)圈的面積肯定沒(méi)有變更D．穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量肯定沒(méi)有變更解析：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變更，閉合線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生可能線(xiàn)圈始終與磁場(chǎng)平行，故A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變更，磁通量的變更可以由磁場(chǎng)引起的，也可以由線(xiàn)圈的面積的變更引起的，閉合線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不能推斷出此地肯定沒(méi)有磁場(chǎng)的變更或沒(méi)有面積的變更，故B、C錯(cuò)誤；沒(méi)有電流只能說(shuō)明穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變更，故D正確．答案：D3．金屬矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流的是()解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變更，依據(jù)這個(gè)條件推斷有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．A項(xiàng)中圖示時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零，當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量增加，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B項(xiàng)中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈始終與磁場(chǎng)平行，沒(méi)有磁感線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈，線(xiàn)圈的磁通量始終為零，保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行，沒(méi)有磁感線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量始終為零，保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，依據(jù)Φ＝BS知，磁通量Φ保持不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤．答案：A4.如圖所示，圓a、b與通有電流I的環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi)．關(guān)于a、b兩圓內(nèi)的磁場(chǎng)方向和穿過(guò)它們的磁通量Фa、Фb，下列推斷正確的是()A．磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，Фa＞ФbB．磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，Фa＜ФbC．磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，Фa＞ФbD．磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，Фa＜Фb解析：依據(jù)右手螺旋定則可得，線(xiàn)圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直向外，而外部則垂直向里；依據(jù)磁通量的公式Φ＝BS，可知Фa＞Фb，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A5．如圖所示，矩形線(xiàn)框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場(chǎng)方向與水平方向成α角，已知sinα＝eq\f(4,5)，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過(guò)線(xiàn)框的磁通量為()A．BS B.eq\f(4BS,5)C.eq\f(3BS,5) D.eq\f(3BS,4)解析：依據(jù)磁通量的定義，可得通過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ＝BSsinα，代入解得Φ＝eq\f(4BS,5)，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：BB級(jí)提實(shí)力6．如圖所示為法拉第探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)做過(guò)的試驗(yàn)電路圖．線(xiàn)圈A和線(xiàn)圈B繞在同一鐵芯上，線(xiàn)圈與鐵芯絕緣，則()A．保持開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．無(wú)論開(kāi)關(guān)S怎樣變更，小磁針都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：保持開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，穿過(guò)線(xiàn)圈B中的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，磁通量增加，在線(xiàn)圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)電流的四周存在磁場(chǎng)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，磁通量減小，在線(xiàn)圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)電流的四周存在磁場(chǎng)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C、D錯(cuò)誤．答案：B7.磁通量是探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)MN與閉合線(xiàn)框共面，第一次將線(xiàn)框由1平移到2，其次次將線(xiàn)框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到2，設(shè)先后兩次通過(guò)線(xiàn)框的磁通量變更分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．無(wú)法確定解析：設(shè)線(xiàn)框在位置1時(shí)的磁通量為Φ1，在位置2時(shí)的磁通量為Φ2，直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在1處比在2處強(qiáng)，若平移線(xiàn)框，則ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)框，磁通量是從線(xiàn)框的正反面穿過(guò)的，一正一負(fù)，因此，ΔΦ2＝Φ1＋Φ2，依據(jù)分析知：ΔΦ1＜ΔΦ2，選項(xiàng)C正確．答案：C8．(多選)如圖所示，起先時(shí)矩形線(xiàn)圈與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，下列狀況中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將線(xiàn)圈向左平移一小段距離B．以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)C．以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)D．以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)解析：將線(xiàn)圈向左平移一小段距離，線(xiàn)圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)，線(xiàn)圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確；以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)，線(xiàn)圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，線(xiàn)圈的有效面積不變，線(xiàn)圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤．答案：ABC9．如圖所示，兩直導(dǎo)線(xiàn)中通以相同的電流I，矩形線(xiàn)圈位于導(dǎo)線(xiàn)之間．將線(xiàn)圈由實(shí)線(xiàn)位置移到虛線(xiàn)位置的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變更狀況是()A．向里，漸漸增大B．向外，漸漸減小C．先向里增大，再向外減小D．先向外減小，再向里增大解析：依據(jù)安培定則推斷得知，兩導(dǎo)線(xiàn)之間的磁場(chǎng)方向?yàn)椋鹤髠?cè)導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里，右側(cè)導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，兩導(dǎo)線(xiàn)之間的磁場(chǎng)是兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的結(jié)果，中線(xiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，疊加后的結(jié)果是中線(xiàn)左側(cè)磁場(chǎng)向里，右側(cè)向外，因此先向外減小，后向里增大，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D10．如圖所示，線(xiàn)圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到直流電源上，線(xiàn)圈B兩端連接到電流表上，把線(xiàn)圈A裝在線(xiàn)圈B的里面，合上開(kāi)關(guān)．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)時(shí)電流表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片快速滑動(dòng)時(shí)電流表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)．解析：開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈B內(nèi)的磁通量不發(fā)生變更，從而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．開(kāi)關(guān)閉合后，快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，線(xiàn)圈B內(nèi)的磁通量發(fā)生變更，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．答案：不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)11．如圖所示的線(xiàn)框面積為S，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向與線(xiàn)框平面成θ角．當(dāng)線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°到如圖所示的虛線(xiàn)位置時(shí)，試求：(1)初末位置穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ1和Φ2的大??；(2)磁通量的變更量ΔΦ的大小．解析：(1)在初始位置把面積向垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場(chǎng)方向的面積為S⊥＝Scosθ.所以Φ1＝BSsinθ.在末位置把面積上垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場(chǎng)方向的面積為Seq\o\al(′,⊥)＝Scosθ.由于磁感線(xiàn)從反面穿入，則Φ2＝－BScosθ.(2)此過(guò)程中時(shí)通量的變更量ΔΦ的大小為：|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ).12.如圖所示，有一個(gè)100匝的線(xiàn)圈，其橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直．若將這個(gè)線(xiàn)圈橫截面的形態(tài)由正方形變更成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變)，在這一過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變更了多少？解析：線(xiàn)圈橫截面為正方形時(shí)的面積S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－2m2穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.5×4.0×10－2Wb＝2．0×10－2Wb橫截面形態(tài)為圓形時(shí)，其半徑為r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(2L,π)橫截面積大小S2＝πeq\b\lc