(完整版)高中物理第四章第二节探究感应电流的产生条件练习题附答案

1、图 4-1-161.如图41 16所示，ab是水平面上一个圆的直径， 在过ab的竖直平面内有一根通电导线 ef.已知ef平行于ab, 当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将 （）A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零，但保持不变图 4-1-17解析：选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯 视图如图.考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感 线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的.故选C.2.两圆环A、B同心放置且半径Ra>Rb,将一条形磁铁置于两 环圆心处，且与圆环平面垂直，如图 4-1-17所示.则穿过A、 B两圆环的磁通量的大小关系为（）A .A

2、>BB . Ca=BC. S< BD.无法确定解析：选C.磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由 S极到N极，而外部是由N极回到S极，而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数，故 C正确.3.如图4118所示，通有恒定电流的导线 MN与闭合 m 金属线框共面，第一次将金属线框由I平移到止，第二次将金| :属框绕cd边翻转到n ,设先后两次通过金属框的磁通量变化 ,分别为A1和A2,则（）I "A . A 1>A® B. A 1=AI.一C. A1<A2 D.不能判断1V b C解析：选C.设线框在位置I时的磁通量为 ，在位置II时的 图4 1 18 磁通量为 n

3、,直线电流产生的磁场在I处比在II处要强，>n.将线框从I平移到II ,磁感线是从线框的同一面穿过的， 所以A1 二 |n 工|=1n；将线 框从I绕cd边转到II ,磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以 A2= |（ n）工|=1+n（以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负）.故正确选项为C.4 .如图4119所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强 磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直 径.试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流 （ ）A.使线圈在其平面内平动或转动B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C.使线圈以ac为轴转动D.使线圈以bd为轴稍做转动解析：选

4、D.根据产生感应电流的条件可知：只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电流.线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据前面分析A=BS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量 密0, 则磁通量一定要改变，回路中一定有感应电流产生.当线圈在纸面内平动或转动 时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此 郃=0,因而无感应电流产生；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样 郃=0,因而无感应电流产生；当线圈以ac为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量 器仍为零，回路中仍无 感应电流；当线圈以bd为轴稍做转动，则线圈相对磁场的正对面积发生了改变, 因此在回路中产生了感应电流，故选

5、 D.图 4-1-205 .如图41 20所示，在第一象限内存在磁场，已知沿 x轴方向磁感应强度均匀增加，满足 Bx= kx,沿y轴方向磁 感应强度不变.线框 abcd做下列哪种运动时可以产生感应 电流()A.沿x轴方向匀速运动B.沿y轴方向匀速运动C.沿x轴方向匀加速运动D.沿y轴方向匀加速运动解析：选AC.根据磁场的特点，线框沿x轴方向运动，磁 通量增加，有感应电流；沿 y轴方向运动磁通量不变，不产生感应电流.6 .如图4-1-23所示，在匀强磁场中有两条平行的金 属导轨，磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导 轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好.这两条金 属棒ab、cd的运

6、动速度分别是vi、v2,若井字形回路中有感应电流通过，则可能 ()A . vi>v2 B. V1<V2图 4- 1-23C. vi = v2 D.无法确定解析：选AB.只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，井字形回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，故选项 A、B正确.7 .如图4124所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方 自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出.已知匀强 磁场区域的宽度L大于线框的高度h,那么下列说法中正确的 是（）A.线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生图 41 248 .线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产C.线框在

7、进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电 能D.整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能解析：选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框 全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故 B错.而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故 A正确.在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故C正确D错误.9 .一个单匝矩形线圈abcd,边长ab= 20 cm,bc=30 cm, 如图4-1-25所示放在Oxyz直角坐标系内，线圈平面垂直 于Oxy平面，与Ox轴和Oy轴的夹角分别为a= 30°和 上 60°,匀强磁场的磁感应强度B=10- 2

8、T.试计算：当磁场方 向分别沿Ox、Oy、Oz方向时，穿过线圈的磁通量各为多少？解析：匀强磁场中穿过垂直于磁场方向、 面积为S的平面的磁通量为二BS,题中磁场沿 Ox、Oy、Oz方向时，找出矩形线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，就可直接用上述公式计算.矩形线圈的面积:S= abxbc= 0.30X 0.20 m2 = 6X 10-2 m2,它在垂直于三条坐标轴上的投影面积的大小分别为:1 9998=ScosB= 6X 10-2x2 m2=3x 10-2 m2,Sy=Scos>a= 6X102x岑 m2=3/3x 10-2 m2, &=0.当磁感应强度B沿Ox方向时，穿过线圈的磁通

9、量6= BSx= 10-2X3X 10-2 Wb=3x 10- 4 Wb.当磁感应强度B沿Oy方向时，穿过线圈的磁通量Oy= BSy= 10-2X3/3x 10-2 Wb = 3X 10-4 Wb.当磁感应强度B沿Oz方向时，穿过线圈的磁通量4= BSz= 0.答案：3X10 4 Wb 3X10 4 Wb 09 .如图4- 1 26所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场， B = 0.8 T,磁场有明显的圆形边界，圆心为 O,半径为1 cm.现于纸面 内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在 。处，A线圈半径为1 cm,10匝；B线圈半径为2 cm,1匝；C线圈半径为0.5 cm,1匝.问：(1)在

10、B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量改变多少？图 41 26(2)当磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变多少？解析：(1)对 A 线圈，A1 = B1TfA2,A2=B2 71rA2磁通量改变量AOa= | A2 A1|= (0.8 0.4) X3.14X 104 Wb= 1.256X 10-4 Wb对B线圈，B1=B1TirB2,B2=B2TirB2,磁通量改变量AB 二 |B2 B1|= (0.8 0.4) X3.14X 10-4 Wb= 1.256X 10-4 Wb.(2)对C线圈：C1 = B：irc2,磁场转过30 °,线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为 <o2cos30 °,则C2=B 71rc2cos30：磁通量改变量A酰=|OC2 ai|= B<c2(1 cos30 )= 0.8X 3.14X (5X 10-3)2X (1 0.866) Wb= 8.4X 10- 6 Wb.答案：见解析10 .如图4-1-27所示，固定在水平桌面上的金 属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时 adeb构成一个 边长为L的正方形，开始时磁感应强度为 B