2018_2019学年高中物理第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件分层训练新人教版选修322.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎1 划时代的发现 ‎2 探究感应电流的产生条件 A级　抓基础 ‎1．下列现象中，属于电磁感应现象的是(　　)‎ A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动 C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流 D．磁铁吸引小磁针 解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以 A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．‎ 答案：C ‎2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(　　)‎ A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生 B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流 C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流 D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生 解析：产生感应电流的条件：(1)闭合电路；(2)磁通量Φ发生变化，两个条件缺一不可．‎ 答案：C ‎3．1825年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了避免强磁性磁铁的影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察．关于科拉顿进行的实验．下列说法正确的是(　　)‎ A．在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转 B．将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑到房间观察时，电流计已不再偏转 C．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够 D．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长，电流过小 解析：科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，电流计偏转，之后，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 电流计不偏转．由于科拉顿放完磁铁后还要跑到另一房间观察，所以他观察不到偏转．只有B项正确．‎ 答案：B ‎4．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　)‎ A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 解析：四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．‎ 答案：C ‎5.如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心线正好和线圈的一条直径MN重合．要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有(　　)‎ A．将螺线管在线圈a所在平面内转动 B．使螺线管上的电流发生变化 C．使线圈以MN为轴转动 D．使线圈以与MN垂直的一条直径为轴转动 解析：A、B、C中线圈a中磁通量始终为零，没有发生变化，无法产生感应电流．‎ 答案：D ‎6.如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d>L，则导线框中无感应电流的时间等于(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流．‎ 答案：C B级　提能力 ‎7．如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有(　　)‎ A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＝Φ2‎ C．Φ1＜Φ2 D．无法确定 解析：对于大圆环和小圆环来说，闭合回路包含磁场的部分是一样的，故穿过两圆环的磁通量相同，即Φ1＝Φ2.‎ 答案：B ‎8．如图所示，在同一铁芯上有A和C两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏电流计相连，在以下采取的做法中，不能使灵敏电流计指针偏转的是(　　)‎ A．开关S闭合的瞬间 B．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动 C．开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动 D．开关S断开的瞬间 解析：开关S闭合瞬间，A线圈中电流迅速变化，A内磁通量变化，使C线圈磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动时，闭合电路的总电阻减小，电流增大，A线圈中电流增大，磁通量增大，使C线圈中磁通量增大，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动，闭合电路中电流恒定，A线圈中磁通量不变，C线圈中磁通量不变，无感应电流，灵敏电流计指针不偏转．开关S断开瞬间，A线圈中电流变化，磁通量也变化，C线圈中磁通量变化，‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．‎ 答案：C ‎9．(多选)我国已经制订了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈，则下列推断中正确的是(　　)‎ A．直接将电流计放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则判断月球表面无磁场 C．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则判断月球表面有磁场 D．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流计至少有一次示数不为零 解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上是否存在磁场．D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化率不为零，故至少有一次电流计有示数．C、D正确．‎ 答案：CD ‎10．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形，为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应随时间t怎样变化？请推导这种情况下B与t的关系式．‎ 解析：要使MN棒中不产生感应电流，则闭合回路MNED中的磁通量Φ必须保持不变．否则Φ一旦变化，则MN中就会产生感生感应电流．Φ＝BS，而整个过程中磁通量Φ保持不变，则Φ＝B‎0l2＝B·(l2＋lvt)，解得：B＝.‎ ‎11．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为‎2l的正方形范围内，有一个电阻为R，边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从ab进入磁场开始计时．‎ ‎(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；‎ ‎(2)判断线框中有无感应电流．‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．‎ ‎(1)①线框进入磁场阶段：t为0～，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即S＝lvΔt1‎ 故Φ＝BS＝BlvΔt1，Δt1＝时，Φ＝Bl2.‎ ‎②线框在磁场中运动阶段：t为～，线框中的磁通量为Φ＝Bl2，保持不变，此过程Δt2＝.‎ ‎③线框离开磁场阶段：t为～，线框中的磁通量均匀减小，‎ 即Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3‎ 当t＝时，Δt3＝，Φ＝0.‎ 因此，穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示．‎ ‎(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中产生感应电流．线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流．‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费