2024高中物理第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节产生感应电流的条件达标作业含解析粤教版选修3-2

PAGE5-其次节产生感应电流的条件A级抓基础1．如图所示试验装置中用于探讨电磁感应现象的是()解析：A项中导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，故A正确；B项中导体中通过电流时，原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转，说明它受到了磁力的作用，从而说明电流的四周存在磁场，故B错误；C项中开关闭合后，原来静止在磁场中的导体运动起来，说明通电导体在磁场在中受到力的作用，故C错误；D项中开关闭合后，原来静止在磁场中的线圈运动起来，说明通电导体在磁场在中受到力的作用，故D错误．答案：A2．一个闭合线圈中没有产生感应电流，因此可以得出()A．此时该处肯定没有磁场B．此时该处肯定没有磁场的变更C．闭合线圈的面积肯定没有变更D．穿过线圈平面的磁通量肯定没有变更解析：感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变更，闭合线圈中没有感应电流产生可能线圈始终与磁场平行，故A错误；感应电流的产生条件是闭合线圈的磁通量发生变更，磁通量的变更可以由磁场引起的，也可以由线圈的面积的变更引起的，闭合线圈中没有感应电流产生，不能推断出此地肯定没有磁场的变更或没有面积的变更，故B、C错误；没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变更，故D正确．答案：D3．金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是()解析：产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变更，依据这个条件推断有无感应电流产生．A项中图示时刻穿过线圈的磁通量为零，当线圈转动时，磁通量增加，将产生感应电流，故A正确；B项中线圈转动过程中，线圈始终与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生，故B错误；C项中线圈运动过程中，线圈与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生，故C错误；D项中线圈在匀强磁场中运动，依据Φ＝BS知，磁通量Φ保持不变，没有感应电流产生，故D错误．答案：A4.如图所示，圆a、b与通有电流I的环形导线在同一平面内．关于a、b两圆内的磁场方向和穿过它们的磁通量Фa、Фb，下列推断正确的是()A．磁场方向垂直纸面对外，Фa＞ФbB．磁场方向垂直纸面对外，Фa＜ФbC．磁场方向垂直纸面对里，Фa＞ФbD．磁场方向垂直纸面对里，Фa＜Фb解析：依据右手螺旋定则可得，线圈内部产生的磁场的方向垂直向外，而外部则垂直向里；依据磁通量的公式Φ＝BS，可知Фa＞Фb，故A正确，B、C、D错误．答案：A5．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝eq\f(4,5)，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为()A．BS B.eq\f(4BS,5)C.eq\f(3BS,5) D.eq\f(3BS,4)解析：依据磁通量的定义，可得通过线框的磁通量Φ＝BSsinα，代入解得Φ＝eq\f(4BS,5)，所以B正确，A、C、D错误．答案：BB级提实力6．如图所示为法拉第探讨电磁感应现象时做过的试验电路图．线圈A和线圈B绕在同一铁芯上，线圈与铁芯绝缘，则()A．保持开关S处于闭合状态，小磁针发生偏转B．当开关S闭合的瞬间，小磁针发生偏转C．当开关S断开的瞬间，小磁针不发生偏转D．无论开关S怎样变更，小磁针都不会发生偏转解析：保持开关S处于闭合状态，穿过线圈B中的磁通量不变，没有感应电流产生，小磁针不发生偏转，故A错误；当开关闭合的瞬间，磁通量增加，在线圈B中产生感应电流，依据电流的四周存在磁场，小磁针发生偏转，故B正确；当开关断开的瞬间，磁通量减小，在线圈B中产生感应电流，依据电流的四周存在磁场，小磁针发生偏转，故C、D错误．答案：B7.磁通量是探讨电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，其次次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变更分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定解析：设线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在1处比在2处强，若平移线框，则ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁通量是从线框的正反面穿过的，一正一负，因此，ΔΦ2＝Φ1＋Φ2，依据分析知：ΔΦ1＜ΔΦ2，选项C正确．答案：C8．(多选)如图所示，起先时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下列状况中产生感应电流的是()A．将线圈向左平移一小段距离B．以ab为轴转动(小于90°)C．以ac为轴转动(小于60°)D．以bd为轴转动(小于60°)解析：将线圈向左平移一小段距离，线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故A正确；以ab为轴转动(小于90°)，线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故B正确；以ac为轴转动(小于60°)，线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故C正确；以bd为轴转动(小于60°)时，线圈的有效面积不变，线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故D错误．答案：ABC9．如图所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于导线之间．将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变更状况是()A．向里，渐渐增大B．向外，渐渐减小C．先向里增大，再向外减小D．先向外减小，再向里增大解析：依据安培定则推断得知，两导线之间的磁场方向为：左侧导线产生的磁场垂直纸面对里，右侧导线产生的磁场方向垂直纸面对外，两导线之间的磁场是两个磁场叠加的结果，中线的磁感应强度为零，叠加后的结果是中线左侧磁场向里，右侧向外，因此先向外减小，后向里增大，故A、B、C错误，D正确．答案：D10．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到直流电源上，线圈B两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面，合上开关．当滑动变阻器的滑片保持不动时电流表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)；当滑动变阻器的滑片快速滑动时电流表的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．解析：开关闭合稳定后，当滑动变阻器的滑片保持不动时，线圈B内的磁通量不发生变更，从而不产生感应电流，电流表指针不发生偏转．开关闭合后，快速移动滑动变阻器的滑片P时，线圈B内的磁通量发生变更，电流表指针发生偏转．答案：不偏转偏转11．如图所示的线框面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角．当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求：(1)初末位置穿过线框的磁通量Φ1和Φ2的大小；(2)磁通量的变更量ΔΦ的大小．解析：(1)在初始位置把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝Scosθ.所以Φ1＝BSsinθ.在末位置把面积上垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为Seq\o\al(′,⊥)＝Scosθ.由于磁感线从反面穿入，则Φ2＝－BScosθ.(2)此过程中时通量的变更量ΔΦ的大小为：|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ).12.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20m的正方形，放在磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形态由正方形变更成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量变更了多少？解析：线圈横截面为正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－2m2穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.5×4.0×10－2Wb＝2．0×10－2Wb横截面形态为圆形时，其半径为r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(2L,π)横截面积大小S2＝πeq\b\lc