2024-2025學(xué)年高中物理分層作業(yè)一劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件含解析新人教版選修3-2

PAGE8-分層作業(yè)(一)劃時代的發(fā)覺探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]eq\x(題組一磁通量和磁通量改變)1．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面，邊長為a的正方形線框與磁場垂直，且一條對角線與磁場邊界重合．則通過線圈平面的磁通量為()A.eq\f(1,2)Ba2B．BaC．Ba2D．2Ba2．如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線ef，已知ef平行于ab.當(dāng)ef豎直向上平移時，電流產(chǎn)生的磁場穿過圓的磁通量將()A．漸漸增大B．漸漸減小C．始終為零D．不為零，但保持不變3．如圖所示，單匝矩形線框平面與勻強(qiáng)磁場方向垂直，穿過線框的磁通量為Φ.若磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則磁通量變?yōu)?)A.eq\f(1,4)ΦB.eq\f(1,2)ΦC．2ΦD．4Φ4.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)且各圓心重合，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，穿過三個線圈的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是()A．Φa<Φb<ΦcB．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<ΦbD．Φa>Φc>Φb5．如圖所示，正方形金屬線圈a和b的邊長分別為l和2l，線圈a內(nèi)存在方向垂直于紙面對外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.則穿過a、bA．1:1B．1:2C．1:3D．1:4eq\x(題組二產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件)6．(多選)在如圖所示的各圖中，閉合線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()7．(多選)如圖所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種狀況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生()A．把線圈變成圓形(周長不變)B．使線圈在磁場中加速平移C．使磁場增加或減弱D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)8．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)按如圖所示連接，線圈A插入線圈B中，下列說法中正確的是()A．閉合開關(guān)電流穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B中拔出過程中，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．開關(guān)閉合瞬間，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而斷開瞬間電流計指針不會偏轉(zhuǎn)C．開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，電流計指針始終指在零刻度D．開關(guān)閉合后，無論滑動變阻器的滑片P如何滑動，電流計指針都會偏離零刻度9．如圖所示，起先時矩形線框與勻強(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，下列方法中不行行的是()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°)10．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種狀況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是()A．將開關(guān)突然斷開的瞬間B．通電時，使變阻器的滑片P勻速移動C．通電時，使變阻器的滑片P加速移動D．線圈中通以恒定的電流11．如圖所示，在紙面內(nèi)放有一個條形磁鐵和一個圓形線圈(位于磁鐵正中心)，下列狀況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移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極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)[實力提升練]12．如圖所示通有恒定電流的直導(dǎo)線與閉合金屬矩形線框分別在靠近的兩平行平面內(nèi)，當(dāng)矩形線框從abcd位置移到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量狀況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)()A．始終增加B．始終削減C．先增加后削減D．先增加，再削減直到零，然后再增加，然后再削減13．(多選)某學(xué)校操場上有如圖所示的運(yùn)動器械：兩根長金屬鏈條將一根金屬棒ab懸掛在固定的金屬架上．靜止時ab水平且沿東西方向．已知當(dāng)?shù)氐牡卮艌龇较蜃阅舷虮毙毕蛳赂Q直方向成45°，現(xiàn)讓ab隨鏈條蕩起來，跟豎直方向最大偏角為45°，則下列說法正確的是()A．當(dāng)ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，ab中有感應(yīng)電流B．當(dāng)鏈條與豎直方向成45°時，回路中感應(yīng)電流為零C．當(dāng)ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，ab棒受安培力的作用D．在ab棒運(yùn)動過程中，不斷有磁場能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能14．在圖中，若回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度B同時從B0＝0.1T方向垂直紙面對里變到BA．7WbB．13.6WbC．15.2WbD．20.6Wb15．如圖甲所示為法拉第在探討電磁感應(yīng)時用過的線圈，其工作原理如圖乙所示，則試驗中不會使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A．保持開關(guān)閉合B．開關(guān)閉合瞬間C．開關(guān)斷開瞬間D．移動變阻器滑片16．(多選)如圖所示，導(dǎo)線框MNQP近旁有一個跟它在同一豎直平面內(nèi)的矩形線圈abcd，下列說法中正確的是()A．當(dāng)滑動變阻器滑片向下滑動一小段距離時，abcd中有感應(yīng)電流B．當(dāng)滑動變阻器滑片向上滑動一小段距離時，abcd中有感應(yīng)電流C．電阻不變，將abcd在其原來所在的平面內(nèi)豎直向上運(yùn)動時，其中有感應(yīng)電流D．電阻不變，將abcd在其原來所在的平面內(nèi)向PQ靠近時，其中有感應(yīng)電流課時作業(yè)?詳解答案?物理選修3－2分層作業(yè)(一)1．解析：線框在勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向垂直，則通過線框的磁通量是Φ＝12BS＝Ba22，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A2.解析：作出磁感線穿過圓的狀況的俯視圖，如圖所示，依據(jù)磁場對稱性可以知道，穿入圓的磁感線的條數(shù)與穿出圓的磁感線的條數(shù)是相等的．故選C.答案：C3．解析：因線框平面與磁場方向垂直，故依據(jù)Φ＝BS可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，則磁通量變?yōu)?Φ，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C4．解析：當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面對里的磁感線條數(shù)一樣多，垂直紙面對外的磁感線條數(shù)c最多，其次是b，a中無垂直紙面對外的磁感線，因此，依據(jù)合磁通量的計算方法可知，應(yīng)當(dāng)是Φa>Φb>Φc，選項B正確．答案：B5．解析：由于線圈平面與磁場方向垂直，故穿過該面的磁通量為：Φ＝BS，邊長為l的正方形金屬線圈范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，所以磁場的區(qū)域面積為：S＝l2，結(jié)合圖可知，穿過兩個線圈的磁感線的條數(shù)是相等的，所以磁通量都是：Φ＝Bl2.與線圈的大小無關(guān)，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A6．解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：只要穿過閉合線框的磁通量改變，閉合線框中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．A圖中，當(dāng)線框轉(zhuǎn)動過程中，線框中的磁通量發(fā)生改變，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B圖中離通電直導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，所以當(dāng)線框遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線時，線框中的磁通量不斷變小，所以B圖中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C圖中肯定要把條形磁鐵四周的磁感線空間分布圖弄清晰，在圖示位置，線框中的磁通量為零，在向下移動過程中，線框中的磁通量始終為零，磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生；D圖中，線框中的磁通量始終不變，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生．故正確答案為A、B.答案：AB7．解析：線圈的面積改變，磁通量改變，A正確；無論線圈在磁場中勻速還是加速平移，磁通量都不變，B錯誤；線圈中的磁通量發(fā)生改變，C、D正確．答案：ACD8．解析：開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出、移動滑動變阻器滑片都可以使穿過線圈B的磁通量發(fā)生改變，都會使B產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故A錯誤；線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量都會發(fā)生改變，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針均會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動時，穿過線圈B的磁通量發(fā)生改變，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P只要移動，穿過線圈B的磁通量都會發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確．答案：D9．解析：將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc邊做切割磁感線運(yùn)動，或者說穿過線框的磁通量削減，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A可行；當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)時，線框的cd邊的右半段做切割磁感線運(yùn)動，或者說穿過線框的磁通量發(fā)生改變，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B可行；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，所以線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C可行；當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動時，假如轉(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)，故D不行行．答案：D10．解析：將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A錯誤；通電時，使變阻器的滑片P做勻速滑動時，變阻器接入電路的電阻改變，回路中電流改變，線圈產(chǎn)生的磁場改變，穿過銅環(huán)A的磁通量改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項B錯誤；通電時，使變阻器的滑片P做加速滑動時，變阻器接入電路的電阻改變，回路中電流改變，線圈產(chǎn)生的磁場改變，穿過銅環(huán)A的磁通量改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C錯誤；線圈中通以恒定的電流時，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項D正確．答案：D11．解析：圖示位置，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有改變，所以線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A錯誤；將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有改變，所以線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項B錯誤；將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動，線圈的磁通量仍為零，沒有改變，所以線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項C錯誤；將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，將有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量增大，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D正確．答案：D12.解析：如圖所示，離導(dǎo)線越近，磁場越強(qiáng)，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中，從f→g穿過線框的磁通量增加；當(dāng)線框跨在導(dǎo)線上從g→h運(yùn)動時，磁通量削減，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中心h位置時，磁通量為零；從該位置向右(h→i)，磁通量又增加，當(dāng)線框離開導(dǎo)線向右運(yùn)動的過程中(i→j)，磁通量又削減，故選項A、B、C錯誤，D正確．答案：D13．解析：由于磁場斜向下跟豎直方向成45°，在最低點ab棒的速度水平向北，ab棒切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生改變，棒中有感應(yīng)電流，故A正確；鏈條跟豎直方向偏角為45°時，鏈條的運(yùn)動速度為0，不切割磁感線，故感應(yīng)電流為0，故B正確；ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，棒上有感應(yīng)電流，電流方向與磁場方向不垂直，也不平行，則ab棒受安培力作用，故C正確；在ab棒運(yùn)動過程中，不斷有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤．答案：ABC14．解析：因為B、S都改變，所以磁通量的改變量可用后來的磁通量減去原來的磁通量求解．取后來的磁通量為正，ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2Wb，故C對．答案：C15．解析：保持開關(guān)閉合時，電流不變，右側(cè)線圈中磁通量不會改變，故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項A正確；開關(guān)閉合的瞬間，線圈中的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；開關(guān)斷開瞬間，線圈中磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤；移動變阻器滑片時，電流發(fā)生改變，右側(cè)線圈中磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項D錯誤．答案：A16．解析：當(dāng)滑動變阻器滑片向下滑動一小段距離時，電阻變大，導(dǎo)線框MN