2024-2025學(xué)年高中物理第四章第1節(jié)劃時代的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后達標(biāo)能力提升練習(xí)含解析新人教版選修3-2

PAGE5-探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件(建議用時：40分鐘)【A組基礎(chǔ)鞏固】1．關(guān)于磁通量，下列敘述正確的是()A．在勻強磁場中，穿過一個面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積B．在勻強磁場中，a線圈的面積比b線圈的大，則穿過a線圈的磁通量肯定比穿過b線圈的磁通量大C．把一個線圈放在M、N兩處，若放在M處時穿過線圈的磁通量比放在N處時大，則M處的磁感應(yīng)強度肯定比N處大D．同一線圈放在磁感應(yīng)強度大處，穿過線圈的磁通量不肯定大解析：選D.磁通量等于磁感應(yīng)強度與垂直磁場方向上的投影面積的乘積，A錯誤；線圈面積大，但投影面積不肯定大，B錯誤；磁通量大，磁感應(yīng)強度不肯定大，C錯誤，D正確．2．(2024·江西橫峰中學(xué)月考)如圖所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析：選B.A中線框的磁通量沒有變更，因此沒有感應(yīng)電流，A錯誤；B中線框轉(zhuǎn)動，線框中磁通量變更，有感應(yīng)電流，B正確；C、D中線圈平面和磁場方向平行，沒有磁通量，更沒有磁通量的變更，C、D錯誤．3．如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成α角，已知sinα＝eq\f(4,5)，回路面積為S，磁感應(yīng)強度為B，則通過線框的磁通量為()A．BS B.eq\f(4,5)BSC.eq\f(3,5)BS D.eq\f(3,4)BS解析：選B.依據(jù)磁通量的定義可得通過線框的磁通量Φ＝BSsinα，代入解得Φ＝eq\f(4,5)BS，所以選項B正確．4．如圖所示，AB是水平面上一個圓的直徑，在過AB的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線CD，已知CD∥AB.當(dāng)CD豎直向上平移時，電流的磁場穿過圓面積的磁通量將()A．漸漸增大 B．漸漸減小C．始終為零 D．不為零，但保持不變解析：選C.由于CD位于AB的正上方，依據(jù)安培定則可知，CD產(chǎn)生的磁感線在以AB為直徑的圓內(nèi)穿入和穿出的條數(shù)相同，所以不管導(dǎo)線CD在豎直方向上位置怎么變更，下面圓內(nèi)部的磁通量始終為0.選項C正確．5．(多選)如圖所示，電流計與螺線管組成閉合電路，以下能使電流計指針偏轉(zhuǎn)的是()A．將磁鐵插入螺線管的過程中B．磁鐵放在螺線管中不動時C．將磁鐵從螺線管中向上抽出的過程中D．磁鐵靜止而將螺線管向上移動解析：選ACD.只要螺線管中的磁通量發(fā)生變更，回路中有感應(yīng)電流，指針便會偏轉(zhuǎn)；只要螺線管中的磁通量不發(fā)生變更，回路中無感應(yīng)電流，指針便不會偏轉(zhuǎn)．在磁鐵插入、抽出過程中螺線管中的磁通量均發(fā)生變更，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)，故選項A、C正確；磁鐵放在螺線管中不動時，螺線管中的磁通量不發(fā)生變更，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項B錯誤；由于磁鐵靜止而螺線管向上移動，螺線管中的磁通量發(fā)生變更，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計指針偏轉(zhuǎn)，故選項D正確．6．(多選)閉合線圈按如圖所示的方式在磁場中運動，則穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變更的是()解析：選AB.A圖中，圖示狀態(tài)Φ＝0，轉(zhuǎn)至90°過程中Φ增大，因此磁通量發(fā)生變更；B圖中離直導(dǎo)線越遠磁場越弱，磁感線越稀，所以當(dāng)線圈遠離導(dǎo)線時，線圈中磁通量不斷變??；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，線圈中的磁通量為零，在向下移動過程中，線圈的磁通量始終為零，磁通量不變；D圖中，隨著線圈的轉(zhuǎn)動，B與S都不變，B又垂直于S，所以Φ＝BS始終不變，故選項A、B正確．7．(2024·濟南高二檢測)如圖所示，一矩形線框從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，然后再削減解析：選D.離導(dǎo)線越近，磁場越強，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中，穿過線框的磁通量增大，當(dāng)線框跨在導(dǎo)線上向右運動時，磁通量減小，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中心時，磁通量為零，從該位置向右，磁通量又增大，當(dāng)線框離開導(dǎo)線向右運動的過程中，磁通量又減??；故A、B、C錯誤，D正確．8．為視察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某學(xué)生將電流表、螺線管A和B、電池組、滑動變阻器、開關(guān)接成如圖所示的試驗電路：(1)該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中，閉合、斷開開關(guān)時，電流表指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其緣由是________．A．開關(guān)的位置接錯B．電流表的正、負接線柱上導(dǎo)線接反C．線圈B的兩個接線柱上導(dǎo)線接反D．蓄電池的正、負極接反(2)電路連接的錯誤改正后，通過試驗得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是________________________________________________________________________．解析：(1)該同學(xué)將線圈B放置在線圈A中，再閉合、斷開開關(guān)，磁通量不變，無感應(yīng)電流，故電流表指針不偏轉(zhuǎn)；應(yīng)改為開關(guān)閉合后，再將線圈B放置在線圈A中；或者將開關(guān)接在B線圈所在回路中，故選A.(2)通過試驗得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：當(dāng)閉合電路磁通量發(fā)生變更時會產(chǎn)生感應(yīng)電流．答案：(1)A(2)閉合電路磁通量發(fā)生變更【B組素養(yǎng)提升】9．如圖是機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情境．當(dāng)探測線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中就會產(chǎn)生電流，假如能檢測出這種變更，就可以判定探測線圈旁邊有金屬物體了．下圖中能反映出金屬探測器工作原理的是()解析：選B.探測器靠近金屬物體時，相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在切割磁感線，從而產(chǎn)生了電流；選項B是導(dǎo)體棒切割磁感線，選項C是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，選項A、D是電流的磁效應(yīng)．綜上所述，選項B正確．10．如圖所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb的大小關(guān)系為()A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．不能比較解析：選A.條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是：①磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相同；②磁鐵內(nèi)、外磁感線的方向相反；③磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏．兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在圓環(huán)內(nèi)時，通過圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示，穿過圓環(huán)的磁通量Φ＝Φ進－Φ出，由于兩圓環(huán)面積Sa<Sb，兩圓環(huán)的Φ進相同，而Φ出a<Φ出b，所以穿過兩圓環(huán)的磁通量Φa>Φb，故A正確．11．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，然后視察電流表的變更B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的變更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變更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，視察電流表的變更解析：選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流必需滿意的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變更．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視察不到電流表的變更；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也視察不到電流表的變更；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變更，所以選項D正確．12．(2024·石家莊二中高二檢測)我國的探月衛(wèi)星在進入近地點的地月轉(zhuǎn)移軌道時，假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的姿態(tài)由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時地磁場磁感應(yīng)強度B＝4×10－5T，方向如圖所示．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)問：(1)該過程中磁通量的變更量是多少？(2)該過程導(dǎo)線框中有無感應(yīng)電流？解析：(1)設(shè)導(dǎo)線框在水平位置時導(dǎo)線框平面的法線方向豎直向上，則穿過導(dǎo)線框的磁通量：Φ1＝BScos53°＝6.0×10－6Wb當(dāng)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，導(dǎo)線框平面的法線方向水平向右，與磁感線所成的角為143°，穿過導(dǎo)線框的磁通量：Φ2＝BScos143°＝－8.0×10－6Wb該過程磁通量的變更量：|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝1.4×10－5Wb.(2)因為該過程穿過閉合導(dǎo)線框的磁通量發(fā)生了變更，所以肯定有感應(yīng)電流．答案：見解析13．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沿框架以速度v向右做勻速運動．t＝0時刻，磁感應(yīng)強度為B0，此時刻MN到達的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生