2024-2025学年高中物理第一章电磁感应1电磁感应的发现2感应电流产生的条件课时作业含解析教科版选修3-2

PAGE6-感应电流产生的条件(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的试验中，能视察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后视察电流表的改变B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的改变C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去视察电流表的改变D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，视察电流表的改变D[本题以验证“由磁产生电”设想的试验为背景，主要考查电磁感应现象．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能视察到电流表的改变；选项C满意产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能视察到电流表的改变；选项D满意产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以视察到电流表的改变，所以选D.]2．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不肯定为零D．穿过线圈的磁通量为零，磁感应强度也肯定为零C[磁通量的大小是由磁感应强度、线圈的面积以及二者的位置关系共同确定的，仅磁感应强度大或者线圈面积大，不能确定穿过线圈的磁通量就大，故A、B错误；当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量为零，但是磁感应强度不为零，故C正确，D错误．]3．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是()A．任一闭合回路在磁场中运动，闭合回路中就肯定会有感应电流B．任一闭合回路在磁场中做切割磁感线运动，闭合回路中肯定会有感应电流C．穿过任一闭合回路的磁通量为零的瞬间，闭合回路中肯定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁感线条数发生了改变，闭合回路中肯定会有感应电流D[只要穿过闭合回路的磁通量发生改变就肯定会产生感应电流，而磁通量是穿过某一面积磁感线的净条数，选项D正确；闭合回路在磁场中运动，磁通量可能改变，也可能不变，选项A错误；闭合回路在磁场中做切割磁感线运动，磁通量可能改变，也可能不变，选项B错误；磁通量为零的瞬间不能说明闭合回路中的磁通量没有发生改变，选项C错误．]4．如图所示试验装置中用于探讨电磁感应现象的是()ABCDB[选项A是用来探究影响安培力大小因素的试验装置．选项B是探讨电磁感应现象的试验装置，视察闭合线框在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流．选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的试验装置．选项D是奥斯特试验装置，证明通电导线四周存在磁场．]5.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r(r<R)的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2B[由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2，故B正确．]6．(多选)某学生做视察电磁感应现象的试验，错将电流表、线圈A和B、滑动变阻器、蓄电池、开关用导线连接成如图的试验电路，则下列说法中正确的是()A．接通和断开开关时，电流表的指针都不发生偏转B．接通和断开开关时，电流表指针偏转方向一正一反C．开关接通，分别向左和向右移动滑动变阻器滑片时，电流表指针偏转方向相同D．开关接通，分别向左和向右移动滑动变阻器滑片时，电流表指针都不发生偏转AD[蓄电池与A线圈组成的电路是恒定直流电路，A线圈中的磁场是恒定磁场，接通和断开开关时，B线圈组成的闭合回路无磁通量的改变，故电流表的指针不会发生偏转，选项A、D正确．]二、非选择题(14分)7．在探讨电磁感应现象的试验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计②直流电源③带铁芯的线圈A④线圈B⑤开关⑥滑动变阻器(1)试按试验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法．①___________________________________________________________________________________________________________；②___________________________________________________________________________________________________________；③___________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)使线圈A与开关、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路；(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生改变就可以使线圈B中产生感应电流．答案：(1)如图所示(2)①闭合开关②断开开关③开关闭合时移动滑动变阻器滑片一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面，而且处在两导线的中心，则()A．两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向和反向时，穿过线圈的磁通量大小相等D．因两电流产生的磁场不匀称，因此不能推断穿过线圈的磁通量是否为零A[由安培定则推断出两大小相等电流之间的磁场分布如图所示：两电流同向时，Φ＝0，两电流反向时，Φ≠0.故A对．]2.(多选)在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈如图所示，下列状况中能使线圈中产生感应电流的是()A．将线圈围着纸面内的竖直直径转动B．将磁铁在纸面内向右平移C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D．将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转AD[将线圈围着纸面内的竖直直径转动时，穿过线圈的磁通量发生改变，线圈中会产生感应电流，故A对；将磁铁向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行，磁通量始终为零，没有改变，不产生感应电流，所以B、C均不正确；将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D项正确．]3．(多选)如图所示，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的运动速度分别是v1、v2，若井字形回路中有感应电流通过，则可能()A．v1>v2 B．v1<v2C．v1＝v2 D．无法确定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改变，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A、B正确．]4.(多选)如图所示，A、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，下列操作及相应的结果中可能的是()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AD[回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的四周产生磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，电流四周的磁场发生改变，从而使穿过回路B的磁通量发生改变，产生感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面对里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场时起先计时．(t(1)试指出哪些时间段线框中有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间改变的图像．解析：(1)线框进入磁场的过程，在0～eq\f(l,v)时间段内有感应电流产生；线框离开磁场过程，在eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)时间段内有感应电流产生．(2)如图所示，图中磁通量最大值Φm＝BS＝Bl2.答案：见解析6．(13分)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