《2018-2019學年高中物理 第四章 電磁感應 4-1、2 劃時代的發(fā)現 探究感應電流的產生條件練習 新人教版選修3-2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中物理 第四章 電磁感應 4-1、2 劃時代的發(fā)現 探究感應電流的產生條件練習 新人教版選修3-2.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

4-1、2 劃時代的發(fā)現 探究感應電流的產生條件 　　時間：40分鐘　　　滿分：100分 一、選擇題(每小題6分，共60分) 1．(多選)在電磁學的發(fā)展歷程中，奧斯特與法拉第的貢獻值得人們紀念。下列有關說法正確的是(　　) A．法國物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，并提出了右手螺旋定則和“分子電流”假說 B．電流磁效應的發(fā)現，宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生，掀起了一場研究電與磁關系的浪潮 C．法拉第雖然發(fā)現了電磁感應現象，但發(fā)現過程并不是一帆風順的，也曾受思維定式的影響 D．電磁感應的發(fā)現，開辟了人類的電氣化時代，促進了人類文明的發(fā)展 答案　CD 解析　丹麥物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，安培提出了右手螺旋定則和“分子電流”假說，選項A錯誤。電流磁效應的發(fā)現掀起了一場研究電與磁關系的浪潮，英國物理學家法拉第經過十年的不懈努力，發(fā)現了電磁感應現象。電磁感應現象的發(fā)現，宣告了電磁學的誕生，開辟了人類的電氣化時代，故選項B錯誤，C、D正確。 2．關于磁通量，下列說法中正確的是(　　) 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，磁感應強度越大 C．通過某一面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零 D．磁通量就是磁感應強度 答案　C 解析　磁通量是標量，故A錯誤；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥兩個因素決定，Φ較大，有可能是由于S⊥較大造成的，所以磁通量越大，磁感應強度越大是錯誤的，故B錯誤；由Φ＝BS⊥可知，當線圈平面與磁場方向平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應強度B不為零，故C正確；磁通量和磁感應強度是兩個不同的物理量，故D錯誤。 3．(多選)如圖所示，導線ab和cd互相平行，則下列四種情況中，導線cd中有電流的是(　　) A．開關S閉合或斷開的瞬間 B．開關S是閉合的，滑動觸頭向左滑 C．開關S是閉合的，滑動觸頭向右滑 D．開關S始終閉合，滑動觸頭不動 答案　ABC 解析　開關S閉合和斷開的瞬間，ab中電流發(fā)生變化，穿過上面回路的磁通量發(fā)生變化，導線cd中有感應電流產生，A正確；開關S閉合后，滑動觸頭向左滑，接入電路的阻值增大，下面回路中電流減小，則導線ab產生的磁場減弱，穿過上面回路的磁通量也減小，因此上面的回路有感應電流產生，B正確；同理，滑動觸頭向右滑，接入電路的阻值減小，下面回路中電流增大，則ab產生的磁場增強，穿過上面回路的磁通量增大，也有感應電流產生，C正確；D選項中，開關S是閉合的，滑動觸頭不動，電路中電阻不變，電路中電流也不變，ab產生的磁場不變化，穿過上面回路的磁通量也不變，上面回路無電流產生，G無示數，D錯誤。 4．閉合電路的一部分導線ab處于勻強磁場中，如圖所示，各情況下導線都在紙面內運動，那么下列判斷中正確的是(　　) A．都會產生感應電流 B．都不會產生感應電流 C．甲、丙會產生感應電流，乙、丁不會產生感應電流 D．甲、乙不會產生感應電流，丙、丁會產生感應電流 答案　C 解析　甲、丙兩圖中導線ab都在垂直切割磁感線，又因電路閉合，故產生感應電流；乙、丁兩圖中導線不切割磁感線，不會產生感應電流。故C項正確。 5．如圖所示，三角形線圈abc放在范圍足夠大的勻強磁場中并做下列運動，能產生感應電流的是(　　) A．向上平移 B．向右平移 C．向左平移 D．以ab為軸轉動 答案　D 解析　線圈平移時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中不產生感應電流，A、B、C錯誤；線圈以ab為軸轉動時，線圈與磁場的夾角變化而使穿過線圈的磁通量變化，從而產生電流，D正確。 6．如圖所示，在勻強磁場中的矩形金屬軌道上，有等長的兩根金屬棒ab和cd，它們以相同的速度勻速運動，則(　　) A．斷開開關S，ab中有感應電流 B．閉合開關S，ab中有感應電流 C．無論斷開還是閉合開關S，ab中都有感應電流 D．無論斷開還是閉合開關S，ab中都沒有感應電流 答案　B 解析　兩根金屬棒ab和cd以相同的速度勻速運動，若斷開開關S，兩根金屬棒與導軌構成的回路中磁通量無變化，則回路中無感應電流，故A、C錯誤；若閉合開關S，兩根金屬棒與導軌構成的回路中磁通量發(fā)生變化，則回路中有感應電流，故B正確、D錯誤。 7．如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內，當線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是(　　) A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb 答案　B 解析　當a中有電流通過時，根據安培定則可知穿過a、b、c三個閉合線圈向里的磁感線條數一樣多，向外的磁感線條數c最多，其次是b，a中無向外的磁感線。因此合磁通量應該是Φa>Φb>Φc，選B。 8.在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電池構成電路，假定線圈產生的磁感線全部集中在鐵芯內，a、b、c三個閉合金屬圓環(huán)位置如圖所示，當滑動變阻器的滑片左右滑動時，能產生感應電流的圓環(huán)是(　　) A．a、b兩環(huán) B．b、c兩環(huán) C．a、c兩環(huán) D．a、b、c三個環(huán) 答案　A 解析　當滑動變阻器的滑片左右滑動時，引起電路中電流變化，從而引起閉合鐵芯中的磁通量變化，a、b兩圓環(huán)中的磁通量必定隨之變化，有感應電流產生，而c環(huán)中有兩股鐵芯同時穿過，穿入和穿出的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c環(huán)中不能產生感應電流。故選A。 9．(多選)如圖是一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，由圖中的位置A經過位置B到位置C，這三個位置都靠得很近且B位置剛好在條形磁鐵的中心軸線上。在這個過程中，下列說法正確的是(　　) A．由位置A到位置B，框內不產生感應電流 B．由位置A到位置B，框內產生感應電流 C．由位置B到位置C，框內產生感應電流 D．由位置B到位置C，框內不產生感應電流 答案　BC 解析　如圖所示，作出其正視(從對面看去)圖，從圖中可以看出：從位置A到位置B的過程中，從線框下面向上穿過線框的磁通量減少(B位置時，Φ＝0)；而從位置B到位置C時，從線框上面向下穿過線框的磁通量增加，故由位置A到位置B和由位置B到位置C的兩個過程中，穿過線框的磁通量都發(fā)生變化，都產生感應電流，故B、C正確，A、D錯誤。 10．(多選)下列各圖的閉合金屬線圈中無感應電流的是(　　) 答案　AB 解析　產生感應電流的條件是：閉合回路的磁通量發(fā)生變化。A圖中線圈左側一垂直紙面向里的通電導線快速從線圈左側通過瞬間，通電導線產生的磁場與線圈平面平行，在線圈中的磁通量一直為零，所以不能產生感應電流，故A正確；B圖中線圈的平面始終與磁場平行，穿過線框的磁通量始終是零，閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，沒有產生感應電流，故B正確；C圖中線圈由矩形變成圓形的過程，線圈的面積增大，磁通量增大，所以能產生感應電流，故C錯誤；D圖中轉動磁鐵，線圈也隨之轉動的過程，線圈中磁通量是變化的，有感應電流，故D錯誤。 二、非選擇題(共3小題，40分) 11．(12分)在研究電磁感應現象的實驗中所用器材如圖所示。它們是：①電流計；②直流電源；③帶鐵芯的線圈A；④線圈B；⑤開關；⑥滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強弱)。試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)。 若連接滑動變阻器的兩根導線接在接線柱C和D上，而在開關剛剛閉合時電流表指針右偏，則開關閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時，電流計指針將________(填“左偏”“右偏”或“不偏”)。 答案　(1)圖見解析　(2)左偏 解析　(1)該實驗為探究電磁感應現象的實驗，電流計與副線圈B的兩個接線柱連接，構成回路；原線圈A與滑動變阻器、開關、直流電源構成回路，然后依次連接如圖： (2)在開關剛閉合時，回路中的電流增大，原線圈中電流產生的磁場增大，所以副線圈中的磁通量增大，此時電流表指針右偏；開關閉合后滑動變阻器的滑動觸頭迅速向接線柱C移動時，接入電路的有效電阻增大，所以回路中的電流減小，原線圈中的電流產生的磁場減小，穿過副線圈的磁通量減小，指針向左偏。 12．(12分) 如圖所示，勻強磁場區(qū)域寬度為l，使一邊長為d(d>l)的矩形線框以恒定速度v向右通過磁場區(qū)域，求該過程中有感應電流的時間。 答案　 解析　在矩形線框的右端離開磁場右邊緣開始直到線框的左端進入磁場為止(如圖所示)，穿過線框的磁通量不變化，所以這段時間無感應電流，其他時間磁通量變化，有感應電流。這段運動的距離為d－l，運動時間為t＝，線框通過磁場的總時間為t′＝，所以有感應電流的時間為Δt＝t′－t＝。 13．(16分)如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm?，F于紙面內先后放上圓形線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm,10匝；D線圈半徑為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝；問： (1)在磁感應強度B減少為0.4 T的過程中，A和D中的磁通量改變了多少？ (2)當磁場轉過30角的過程中，C中的磁通量改變了多少？ 答案　(1)1.25610－4 Wb　1.25610－4 Wb (2)8.410－6 Wb 解析　(1)對A線圈Φ1＝B1S1＝B1πr，Φ2＝B2S2＝B2πr， 故磁通量的改變量|Φ2－Φ1|＝(.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb D線圈中磁場的有效面積與A線圈中磁場的有效面積相同，所以對D線圈|Φ2－Φ1|＝1.25610－4 Wb。 (2)對C線圈，Φ1′＝B1πr，磁場轉過30，線圈面積在磁場方向上的投影為S1′＝πrcos30， 則Φ2′＝B1S1′＝B1πrcos30 ΔΦ＝|Φ2′－Φ1′|＝B1πr(1－cos30)≈8.410－6 Wb。