2024-2025学年高中物理第四章第1节划时代的发现第2节探究感应电流的产生条件课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3-2

PAGE5-探究感应电流的产生条件(建议用时：40分钟)【A组基础巩固】1．关于磁通量，下列叙述正确的是()A．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量肯定比穿过b线圈的磁通量大C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度肯定比N处大D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不肯定大解析：选D.磁通量等于磁感应强度与垂直磁场方向上的投影面积的乘积，A错误；线圈面积大，但投影面积不肯定大，B错误；磁通量大，磁感应强度不肯定大，C错误，D正确．2．(2024·江西横峰中学月考)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()解析：选B.A中线框的磁通量没有变更，因此没有感应电流，A错误；B中线框转动，线框中磁通量变更，有感应电流，B正确；C、D中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变更，C、D错误．3．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(4,5)BSC.eq\f(3,5)BS D.eq\f(3,4)BS解析：选B.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(4,5)BS，所以选项B正确．4．如图所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CD∥AB.当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()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：选C.由于CD位于AB的正上方，依据安培定则可知，CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同，所以不管导线CD在竖直方向上位置怎么变更，下面圆内部的磁通量始终为0.选项C正确．5．(多选)如图所示，电流计与螺线管组成闭合电路，以下能使电流计指针偏转的是()A．将磁铁插入螺线管的过程中B．磁铁放在螺线管中不动时C．将磁铁从螺线管中向上抽出的过程中D．磁铁静止而将螺线管向上移动解析：选ACD.只要螺线管中的磁通量发生变更，回路中有感应电流，指针便会偏转；只要螺线管中的磁通量不发生变更，回路中无感应电流，指针便不会偏转．在磁铁插入、抽出过程中螺线管中的磁通量均发生变更，能产生感应电流，电流计指针偏转，故选项A、C正确；磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量不发生变更，无感应电流产生，故选项B错误；由于磁铁静止而螺线管向上移动，螺线管中的磁通量发生变更，有感应电流产生，电流计指针偏转，故选项D正确．6．(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变更的是()解析：选AB.A图中，图示状态Φ＝0，转至90°过程中Φ增大，因此磁通量发生变更；B图中离直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；C图中肯定要把条形磁铁四周的磁感线空间分布图弄清晰，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量始终为零，磁通量不变；D图中，随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，故选项A、B正确．7．(2024·济南高二检测)如图所示，一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量状况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A．始终增加B．始终削减C．先增加后削减D．先增加，再削减直到零，然后再增加，然后再削减解析：选D.离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中心时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确．8．为视察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、开关接成如图所示的试验电路：(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开开关时，电流表指针都没有偏转，其缘由是________．A．开关的位置接错B．电流表的正、负接线柱上导线接反C．线圈B的两个接线柱上导线接反D．蓄电池的正、负极接反(2)电路连接的错误改正后，通过试验得出产生感应电流的条件是________________________________________________________________________．解析：(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，再闭合、断开开关，磁通量不变，无感应电流，故电流表指针不偏转；应改为开关闭合后，再将线圈B放置在线圈A中；或者将开关接在B线圈所在回路中，故选A.(2)通过试验得出产生感应电流的条件是：当闭合电路磁通量发生变更时会产生感应电流．答案：(1)A(2)闭合电路磁通量发生变更【B组素养提升】9．如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情境．当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，假如能检测出这种变更，就可以判定探测线圈旁边有金属物体了．下图中能反映出金属探测器工作原理的是()解析：选B.探测器靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流；选项B是导体棒切割磁感线，选项C是通电导体在磁场中受力运动，选项A、D是电流的磁效应．综上所述，选项B正确．10．如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为()A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．不能比较解析：选A.条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内、外磁感线的条数相同；②磁铁内、外磁感线的方向相反；③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏．两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在圆环内时，通过圆环的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量Φ＝Φ进－Φ出，由于两圆环面积Sa<Sb，两圆环的Φ进相同，而Φ出a<Φ出b，所以穿过两圆环的磁通量Φa>Φb，故A正确．11．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，然后视察电流表的变更B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的变更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变更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，视察电流表的变更解析：选D.产生感应电流必需满意的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变更．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视察不到电流表的变更；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也视察不到电流表的变更；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变更，所以选项D正确．12．(2024·石家庄二中高二检测)我国的探月卫星在进入近地点的地月转移轨道时，假设卫星中有一边长为50cm的正方形导线框，由于卫星的姿态由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B＝4×10－5T，方向如图所示．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)问：(1)该过程中磁通量的变更量是多少？(2)该过程导线框中有无感应电流？解析：(1)设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上，则穿过导线框的磁通量：Φ1＝BScos53°＝6.0×10－6Wb当导线框转至竖直位置时，导线框平面的法线方向水平向右，与磁感线所成的角为143°，穿过导线框的磁通量：Φ2＝BScos143°＝－8.0×10－6Wb该过程磁通量的变更量：|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝1.4×10－5Wb.(2)因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变更，所以肯定有感应电流．答案：见解析13．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沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时刻，磁感应强度为B0，此时刻MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生