2024高中物理第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件达标作业含解析新人教版选修3-2

PAGE5-探究感应电流的产生条件A级抓基础1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线旁边发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．答案：C2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．闭合线圈放在改变的磁场中，必定有感应电流产生B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必定产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量改变时，线圈中有感应电流D．只要穿过电路的磁通量发生改变，电路中肯定有感应电流产生解析：产生感应电流的条件，一是闭合电路；二是磁通量Φ发生改变．两个条件缺一不行．答案：C 3．1825年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了避开强磁性磁铁的影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，马上跑到另一个房间去视察．关于科拉顿进行的试验．下列说法正确的是()A．在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转B．将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑到房间视察时，电流计已不再偏转C．科拉顿无法视察到电流计偏转的缘由是当时电流计灵敏度不够D．科拉顿无法视察到电流计偏转的缘由是导线过长，电流过小解析：科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量发生改变，回路中产生感应电流，电流计偏转，之后，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，电流计不偏转．由于科拉顿放完磁铁后还要跑到另一房间视察，所以他视察不到偏转．只有B项正确．答案：B4．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种状况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：四种状况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种状况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生改变，所以产生感应电流，C项正确．答案：C5．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．将磁铁在纸面内向上平移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极向纸内转解析：将磁铁向上平移、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A、B、C均不正确；将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流．答案：D6．如图所示，ab是水平面上的一个导体圆环的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆环的磁通量将()A．渐渐增大 B．渐渐减小C．始终为零 D．不为零，但保持不变解析：利用安培定则推断直线电流产生的磁场，作出俯视图，如图所示．考虑到圆环内的磁场具有对称性，可以知道，穿过圆环的磁感线的条数与穿出圆环的磁感线的条数总是相等的，故磁通量始终为零．答案：CB级提实力7．如图所示，接有志向电压表的三角形导线框ABC，在匀强磁场中向右运动，则关于导线框中有无感应电流及电压表有无示数(示数不为零则称为有示数)，下列推断正确的是()A．无；有 B．有；无C．无；无 D．有；有解析：无论导线框在磁场中向右做匀速运动、加速运动还是减速运动，穿过导线框的磁通量均不变，即ΔΦ＝0，故导线框中无感应电流产生，再由电压表的工作原理可知电压表无示数．答案：C8．如图所示，在同一铁芯上有A和C两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏电流计相连，在以下实行的做法中，不能使灵敏电流计指针偏转的是()A．开关S闭合的瞬间B．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动C．开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动D．开关S断开的瞬间解析：开关S闭合瞬间，A线圈中电流快速改变，A内磁通量改变，使C线圈磁通量改变，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动时，闭合电路的总电阻减小，电流增大，A线圈中电流增大，磁通量增大，使C线圈中磁通量增大，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动，闭合电路中电流恒定，A线圈中磁通量不变，C线圈中磁通量不变，无感应电流，灵敏电流计指针不偏转．开关S断开瞬间，A线圈中电流改变，磁通量也改变，C线圈中磁通量改变，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．答案：C9．(多选)我国已经制订了登月安排，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈，则下列推断中正确的是()A．干脆将电流计放于月球表面，看是否有示数来推断磁场有无B．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则推断月球表面无磁场C．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则推断月球表面有磁场D．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个相互垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流计至少有一次示数不为零解析：电流计有示数时可推断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上是否存在磁场．D项中线圈分别绕相互垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的改变率不为零，故至少有一次电流计有示数．C、D正确．答案：CD10．如图，线圈A插在线圈B中，线圈B与电流表组成闭合电路；线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路，用此装置来探讨电磁感应现象，开关闭合瞬间，电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转，开关闭合稳定后电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转．答案：会不会11．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进入磁场起先计时．(1)画出穿过线框的磁通量随时间改变的图象．(2)推断线框中有无感应电流．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)，线框中的磁通量匀称减小，即Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔ