高中物理鲁科版2第一章电磁感应 第1章第1节

第1章第1节1．电为人类带来了很大的方便，发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是()A．安培 B．赫兹C．法拉第 D．麦克斯韦解析：据资料记载发现电磁感应的科学家是法拉第．答案：C2．关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流解析：本题考查感应电流产生的条件，只有选项C、D符合．答案：CD3．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是()A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加答案：BD4．如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁铁中心位置，若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将()A．增大 B．减小C．不变 D．无法确定解析：由于条形磁铁的磁感线是闭合的曲线，在磁铁内部是由S极指向N极，在磁铁外部是由N极指向S极，实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差．当弹簧面积增大后，穿过弹簧向上的磁感线条数没有变化，向下的磁感线条数增加，磁感线抵消得多，合磁通量反而减小．故正确答案为B．答案：B5．线框平面与直导线共面，若使线框从图示位置向上移动到直导线的上方的对称位置，如图所示，在整个过程中，穿过线框的磁通量将()A．先增大后减小B．先增大后减小，再增大后又减小C．先减小后增大，再减小后又增大D．先增大后不变，再又减小解析：线框从图示位置向上移动到上边与直导线重合的过程中，磁通量增大；再移动到中央位置的过程中，向里的磁感线减少，向外的磁感线增多，向里的合磁通量减小到零，再移动到下边与直导线重合的过程中，向外的合磁通量增大；然后再向上远离直导线的过程中，磁通量又减小．答案：B6．如图所示，导线ab和cd互相平行．则下列四种情况下导线cd中无电流的是()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，不滑动触头解析：如果导线cd中无电流产生，则说明通过上面闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化．显然，开关S闭合或断开的瞬间以及开关S闭合时滑动触头向左滑或向右滑的过程都是通过导线ab段的电流发生变化的过程，都能在cd导线中产生感应电流．因此本题的正确选项应为D．答案：D7．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量ΦD不为0，当电流切断后，ΦD最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．答案：CD8．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为B·L2B．通过dcfe平面的磁通量大小为B·eq\f(\r(2),2)L2C．通过abfe平面的磁通量大小为B·eq\f(\r(2),2)L2D．通过整个三棱柱的磁通量为零解析：由公式中Φ＝BScosθ可以得出通过面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝eq\f(\r(2),2)BL2，A错误；通过面dcfe的磁通量Φ2＝BL·eq\f(\r(2),2)L，B正确；通过面abfe的磁通量Φ3＝B·eq\f(\r(2),2)L2cos90°＝0，C错误；而整个三棱柱表面是个闭合曲面，穿入与穿出的磁感线条数相等，即穿过它的净磁感线的条数是0，故穿过整个三棱柱的磁通量为零，D正确．答案：BD9．如图所示，正方形导线框放在匀强磁场区域内，磁场垂直于线框平面．在下列情况下，能否产生感应电流？请说明理由．(1)将线框由正方形拉成圆形的过程中；(2)将线框水平向右拉出磁场区域的过程中；(3)线框绕cd边旋转的过程中．解析：答案：(1)有(2)cd未出磁场的过程中，无感应电流；cd出磁场而ab未出磁场的过程中，有感应电流(3)有10．边长L＝10cm的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T，则第3s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少解析：第3s内就是从2s末到3s末，所以，2s末的磁场为B1＝(2＋3×2)T＝8T.3s末的磁场为B2＝(2＋3×3)T＝11T.根据公式ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×30°Wb＝×10－2Wb.答案：×10－2Wb11．如图所示，匀强磁场区域宽度为l，使一边长为d(d＞l)的矩形线框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中没有感应电流的时间为多少？解析：从线框的右边进入磁场的左边界到线框右边到达磁场的右边界的过程中，穿过线框的磁通量增加；从线框的右边到达磁场的右边界至线框的左边到达磁场的左边界的过程中，穿过线框的磁通量没有变化．这段时间内线框中无感应电流；从线框的左边离开磁场左边界至线框的左边到达磁场的右边界的过程中，穿过线框的磁通量减小，线框中存在感应电流．所以，整个线框在通过磁场的过程中，没有感应电流的时间为t＝eq\f(d－l,v).答案：eq\f(d－l,v)12．如图所示磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反，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，从ab边进入磁场算起．画出穿过线框的磁通量随时间的变化图象解析：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两边都在磁场中)，离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．(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