高中物理人教版2第四章电磁感应2探究感应电流的产生条件-参赛作品

选修3-2第四章第2节探究感应电流产生条件1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B．麦克斯韦预言了电磁感应现象，奥斯特发现了电磁感应现象C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律2．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所做的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流3.如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则()A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．当v2＝0时，v1的方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ<90°，可以产生感应电流4.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()\f(d,v) \f(L,v)\f(d－L,v) \f(d－2L,v)5.如图所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为L，且L>d，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是()\f(L＋d,v) \f(L－d,v)\f(L＋2d,v) \f(L－2d,v)6．如选项图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．下列四个图中能产生感应电流的是()ABCD、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(如图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是()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8．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(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．参考答案解析：麦克斯韦预言了电磁波并没有预言电磁感应现象，发现电磁感应现象的是法拉第，选项B错误；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误。2.A解析：电磁感应现象的产生条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生．A错．而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．解析：当v1＝v2，且方向相同时，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；当v1＝v2，且方向相反时，则AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B对；当v1≠v2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当v2＝0，v1的方向与磁感线的夹角θ<90°时，v1有垂直切割磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。4.C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．5.B解析：只有线框在进入磁场的过程中(bc边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅ad边在磁场中切割磁感线)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流．ad边和bc边都在磁场外时穿越磁场的过程中，没有感应电流，则t＝eq\f(L－d,v).故正确选项为B.解析：A图和C图中，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，B图中穿过闭合线圈的磁通量虽然不为零，但始终保持不变，故也不能产生感应电流，D图能产生感应电流．7.AD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．8.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～eq\f(l,v)，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即S＝lvΔt1故Φ＝BS＝BlvΔt1，Δt1＝eq\f(l,v)时，Φ＝Bl2.②线框在磁场中运动阶段：t为eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)，线框中的磁通量为Φ＝Bl2，保持不变，此过程Δt2＝eq\f(l,v).③线框离开磁场阶段：t为eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)，线框中的磁通量均匀减小，即Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3当t＝eq\f(3l,v)时，Δt3＝eq\f(l,v)