2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

《2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章　第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1>S2＝S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關(guān)系是(　C　) A．Φ1>Φ2>Φ3　　　 B．Φ1>Φ2＝Φ3 C．Φ1<Φ2<Φ3 D．Φ1<Φ2＝Φ3 解析：所有磁感線都會(huì)經(jīng)過(guò)磁體內(nèi)部，內(nèi)外磁場(chǎng)方向相反，所以線圈面積越大則抵消的磁場(chǎng)越大，則Φ1<Φ2，線圈3在正中間，此處磁鐵外部磁場(chǎng)最弱，即抵消得最少，所以Φ3>Φ2，選C。 2．(2017·湖北

2、省宜昌市示范高中協(xié)作體高二下學(xué)期期中)如圖所示，一矩形線框，從abcd位置移到a′b′c′d′位置的過(guò)程中，關(guān)于穿過(guò)線框的磁通量情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動(dòng))(　D　) A．一直增加 B．一直減少 C．先增加后減少 D．先增加，再減少直到零，然后再增加，然后再減少 解析：離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量增大，當(dāng)線框跨在導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減小，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中央時(shí)，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(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，磁通量又減小；故ABC錯(cuò)誤，D正確。 3．如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)

3、生感應(yīng)電流的是(　D　) 解析：A．線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)不變，即磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤。B．圖示的線框與磁場(chǎng)平行，穿過(guò)線框的磁通量為零，而且當(dāng)線框平動(dòng)時(shí)，磁通量始終為零，沒(méi)有變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤。C．線框與磁場(chǎng)平行，穿過(guò)線框的磁通量為零，當(dāng)線框向右平動(dòng)時(shí)，磁通量保持為零，沒(méi)有變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤。D．線框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。 4．(2018·北京市朝陽(yáng)區(qū)高二上學(xué)期期末)下列情況中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　D　) A．如圖甲所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng) B．如圖乙所示

4、，條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí) C．如圖丙所示，小螺線管A置于大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通時(shí) D．如圖丙所示，小螺線管A置于大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通，在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中 解析：如圖甲所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)，不切割磁感線，無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如圖乙所示，條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí)，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如圖丙所示，小螺線管A置于大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通時(shí)，穿過(guò)B的磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；開關(guān)S一直接通，在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，線圈A中的電流變化，穿過(guò)線圈B的磁通量變化，會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D正確。 5．如圖所示，線圈Ⅰ與電源

5、、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計(jì)?相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下、電流計(jì)?中有示數(shù)的是(　ACD　) A．開關(guān)閉合瞬間 B．開關(guān)閉合穩(wěn)定后 C．開關(guān)閉合穩(wěn)定后來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 D．開關(guān)斷開瞬間 解析：開關(guān)閉合前，線圈Ⅰ、Ⅱ中均無(wú)磁場(chǎng)，開關(guān)閉合瞬間，線圈Ⅰ中電流從無(wú)到有，電流的磁場(chǎng)也從無(wú)到有，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量從無(wú)到有，線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)?有示數(shù)；開關(guān)閉合穩(wěn)定后，線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場(chǎng)不變，此時(shí)線圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)?無(wú)示數(shù)；開關(guān)閉合穩(wěn)定后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電阻變化，線圈Ⅰ中的

6、電流變化，電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化，線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)?有示數(shù)；開關(guān)斷開瞬間，線圈Ⅰ中電流從有到無(wú)，電流的磁場(chǎng)也從有到無(wú)，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也從有到無(wú)，線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)?有示數(shù)。 二、非選擇題 6．某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，其原因是__開關(guān)位置接錯(cuò)__。 解析：圖中所示開關(guān)的連接不能控制含有電源的電路中電流的通斷。而本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一就是用來(lái)研究在開關(guān)通斷瞬間，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場(chǎng)變化，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，但圖中的

7、接法卻達(dá)不到目的。 7．世界上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)如圖甲所示，乙是其原理圖，轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓盤在兩個(gè)磁極之間，穿過(guò)圓盤的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化，為什么能發(fā)出電來(lái)？ 提示：對(duì)圓盤來(lái)說(shuō)，從圓心到邊緣可以理解成有無(wú)數(shù)根輻向分布的導(dǎo)體，每根導(dǎo)體都處在磁場(chǎng)中，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根導(dǎo)體都與負(fù)載電阻R構(gòu)成閉合電路，以其中一根導(dǎo)體為例，所構(gòu)成的閉合電路里的磁通量發(fā)生變化，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流。 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4～5題為多選題) 1．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>d，線框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流的

8、時(shí)間是(　B　) A． B． C． D． 解析：只有線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中(bc邊未出磁場(chǎng))和線框在出磁場(chǎng)的過(guò)程中(僅ad邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng))，穿過(guò)線框的磁通量才發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。ad邊和bc邊都在磁場(chǎng)外穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，沒(méi)有感應(yīng)電流，則t＝。 2．(2018·山東師范大學(xué)附中高二上學(xué)期學(xué)分認(rèn)定)在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路，假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán)位置如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是(　A　) A．a(chǎn)、b兩環(huán) B．b、c兩環(huán) C．a(chǎn)、c兩環(huán) D．a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán) 解析

9、：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，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，引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生，而c環(huán)中有兩股鐵芯同時(shí)穿過(guò)，穿入和穿出的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A。 3．如圖所示，導(dǎo)線框abcd放在光滑的平行金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)使導(dǎo)線框abcd向右運(yùn)動(dòng)，G1、G2是兩只電流表，則(　A　) A．G1、G2中都有電流通過(guò) B．G1、G2中都沒(méi)有電流通過(guò) C．只有G1中有電流通過(guò) D．只有G2中有電流通過(guò) 解析：雖然線圈abcd構(gòu)成的閉合回路中沒(méi)有磁通量的變化，但電流表G2與金屬導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合回路

10、中磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流流過(guò)G1和G2，所以A對(duì)。 4．(2016·綿陽(yáng)南山中學(xué)高二下學(xué)期開學(xué)檢測(cè))如圖所示，用導(dǎo)線做成的圓形或矩形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合，哪幾種組合中，切斷直導(dǎo)線中電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生(　BD　) 解析：切斷直導(dǎo)線中電流時(shí)，B、D選項(xiàng)中矩形回路中磁通量減少，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C選項(xiàng)中矩形回路中磁通量始終為零，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選B、D。 5．如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所

11、示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí)，四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是(　CD　) A．線圈a中無(wú)感應(yīng)電流 B．線圈b中有感應(yīng)電流 C．線圈c中有感應(yīng)電流 D．線圈d中無(wú)感應(yīng)電流 解析：根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，線圈a中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，線圈c中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向外，線圈b、d中的合磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí)，線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線圈b、d中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤。 二、非選擇題 6．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示。它們是： ①電流計(jì)?、谥绷麟娫础、蹘цF芯的線圈A?、芫€

12、圈B?、蓦婃I　⑥滑動(dòng)變阻器 (1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)。 (2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出三種方法。 答案：(1)如圖所示 (2)①閉合開關(guān)?、跀嚅_開關(guān)?、坶_關(guān)閉合時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 解析：(1)使線圈A與電鍵、直流電源、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，線圈B與電流計(jì)連成閉合回路；(2)只要能使穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，就可以使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 7．如圖所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝0.8T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1cm?，F(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓形線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1cm,10匝；D線圈半徑為2cm,1

13、匝；C線圈半徑為0.5cm,1匝；問(wèn)： (1)在磁感應(yīng)強(qiáng)度B減少為0.4T的過(guò)程中，A和D中的磁通量改變了多少？ (2)當(dāng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中，C中的磁通量改變了多少？ 答案：(1)1.256×10－4Wb　1.256×10－4Wb　(2)8.4×10－6Wb 解析：(1)對(duì)A線圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr。故磁通量改變量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×10－4Wb。 對(duì)D線圈，|Φ2－Φ1|＝1.256×10－4Wb。 (2)對(duì)C線圈，Φ1＝Bπr，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30°，線圈面積在垂直磁場(chǎng)方向上的投影為πrcos30°，則Φ2＝Bπrcos30°。 故磁通量改變量：|Φ2－Φ1|＝Bπr(1－cos30°)＝8.4×10－6Wb 7