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1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
(时间：60分钟)
知识点一 电磁感应与电流磁效应
1．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是( )．
A．卡文迪许测出引力常数
B．法拉第发现电磁感应现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
答案 ABD
2．下列现象中，能表明电和磁有联系的是( )．
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．小磁针靠近通电导线时偏转
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
解析 摩擦起电是静电现象；两块磁铁相互吸引或排斥是磁现象；小磁针靠近通电导线时偏转，说明“电生磁”；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明“磁生电”．C、D表明电和磁有联系．
答案 CD
3．如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )．
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解析 选项A是用来探究影响安培力的大小因素的实验．选项B是研究电磁感应现象的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流．选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验．选项D是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场．
答案 B
知识点二 磁通量及其变化
4．关于磁通量，下列说法中正确的是( )．
A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
解析 磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．
答案 C
5.如图4－1、2－20所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的( )．
图4－1、2－20
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A．磁通量减少且合磁通量向左
B．磁通量增加且合磁通量向左
C．磁通量减少且合磁通量向右
D．磁通量增加且合磁通量向右
解析 放手后线圈的面积将减小，由条形磁铁磁感线分布特点可知，当弹簧线圈面积减小时，磁场外部的磁通量减少，磁场内部的磁通量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左．
答案 B
6.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4-1、2-21所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2则( )．
图4-1、2-21
A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定
解析 第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差．第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和．故ΔΦ1 ＜ΔΦ2，选项C正确．
答案 C
知识点三 产生感应电流的条件
7.如图4-1、2-22所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则( )．
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图4-1、2-22
A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流
解析 由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属环面平行，即穿过M的磁通量始终为零，保持不变，故只要L与M保持垂直，A、B、C三种情况均不能产生感应电流．
答案 D
8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是( )．
解析 感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化，闭合线框中就有感应电流产生．A图中，当线框转动过程中，线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生；B图中离直导线越远磁场越弱，所以当线框远离导线时，线框中磁通量不断变小，所以B图中也有感应电流产生；C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚，在图示位置，线框中的磁通量为零，在向下移动过程中，线框的磁通量一直为零，磁通量不变，线框中无感应电流产生；D图中，线框中的磁通量一直不变，线框中无感应电流产生．故正确答案为A、B.
答案 AB
9.如图4-1、2-23所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是
( )．
图4-1、2-23
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A．将线框向左拉出磁场
B．以ab边为轴转动(小于90°)
C．以 ad边为轴转动(小于60°)
D．以bc边为轴转动(小于60°)
解析 将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．
当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．
当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．
当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．
答案 D
10．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图4-1、2-24所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )．
图4-1、2-24
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
解析 由感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化，故A、D正确。
答案 AD
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11．唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片振动时，就将声音信号转化为电信号，下列说法中正确的是( )．
A．该传感器是根据电流的磁效应工作的
B．该传感器是根据电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
解析 当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就会跟着振动，从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是电磁感应现象，故B项正确，A、C、D项均错误．
答案 B
12．如图4-1、2-25所示，闭合铁芯有很好的防漏磁作用．在闭合铁芯上绕有两个线圈ab和cd，线圈ab与外部的电源、开关S、滑动变阻器组成串联电路，线圈cd与一灵敏电流表串联．则下列情况中线圈cd中有电流的是( )．
图4-1、2-25
A．开关S闭合或断开的瞬间
B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑
C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑
D．开关S始终闭合，滑动触头不动
解析 由题知，cd若要有感应电流，穿过cd的磁通量必须发生变化，而穿过cd的磁场是由线圈ab中电流引起的，所以，cd中要有感应电流产生，ab中的电流必须发生变化，当开关S闭合或断开的瞬间，ab中电流发生变化，cd中有感应电流，A正确．当开关S闭合，滑动触头向右或向左移动时，与ab相连的闭合电路的总电阻变化，由闭合电路欧姆定律知，流过ab的电流变化，cd中也有感应电流产生，B、C对．若开关S始终闭合，滑动触头又不动，则ab电流不变，cd中就没有感应电流，所以D错误．
答案 ABC
13.如图4-1、2-26所示，闭合小金属环从高h
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的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，则( )．
图4-1、2-26
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
解析 若是匀强磁场，环在磁场中运动的过程中磁通量不变，不会有感应电流产生，小金属环机械能守恒，仍能上升到h高处，故B正确．若是非匀强磁场，环在磁场中运动，磁通量发生变化，有感应电流产生，环的机械能将减少，上升高度将小于h，故D正确．
答案 BD
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