2020版高中物理 第四章 1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2

《2020版高中物理 第四章 1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高中物理 第四章 1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1　劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 1.在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是(　D　) A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,一段時(shí)間后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化 解析:同時(shí)滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件,電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.本題中的A,B選項(xiàng)都不會(huì)使得

2、電路中的磁通量發(fā)生變化,不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,故A,B錯(cuò)誤;C選項(xiàng)中磁鐵插入線圈時(shí),雖有短暫電流產(chǎn)生,但未能及時(shí)觀察,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在給線圈通電、斷電瞬間,會(huì)引起穿過另一線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此D項(xiàng)正確. 2.(多選)關(guān)于磁通量、磁通密度、磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是(　CD　) A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,磁通量越大 B.穿過某線圈的磁通量為零時(shí),由B=可知磁通密度為零 C.磁通密度越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量 解析:磁感應(yīng)強(qiáng)度為單位面積上的磁通量,數(shù)值上等于垂直穿過1 m2面積上的磁通量,選項(xiàng)C,D正確. 3.

3、(2018·北京師大附中期中)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是(　D　) A.磁鐵靜止在線圈上方 B.磁鐵靜止在線圈右側(cè) C.磁鐵靜止在線圈里面 D.磁鐵插入或抽出線圈的過程 解析:當(dāng)穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故磁鐵插入或抽出線圈的過程,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,故有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故D正確. 4.如圖所示,A中線圈有一小缺口,B,D中勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,C中通電導(dǎo)線位于水平放置的閉合線圈某一直徑的正上方.其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　B　) 解析:圖A中線圈沒閉合,無感應(yīng)電流;圖B中閉合回路中的磁通量增大,有感應(yīng)電流;圖C中的

4、導(dǎo)線在線圈的正上方,不論電流如何變化,穿過線圈的磁感線都相互抵消,磁通量恒為零,故無電流;圖D中回路磁通量恒定,無感應(yīng)電流,故選項(xiàng)B正確. 5.(多選)如圖所示,有一四面體OABC處在Ox方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列關(guān)于穿過各個(gè)面的磁通量的說法正確的是(　ABD　) A.穿過面AOB的磁通量為零 B.穿過面ABC和面BOC的磁通量相等 C.穿過面AOC的磁通量不為零 D.穿過四面體OABC的磁通量為零 解析:面AOB與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行,故Φ=0.穿過面ABC與面BOC的磁感線條數(shù)相等,故磁通量相等.穿過面AOC的磁通量為零.穿出面ABC的磁感線條數(shù)與穿入面BOC的磁感線條數(shù)相等

5、,因此穿過四面體OABC的合磁通量為零,故選項(xiàng)A,B,D正確. 6.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向與水平面的夾角為30°,圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場(chǎng)中,并繞著它的一條邊從水平位置Ⅰ轉(zhuǎn)到豎直位置Ⅱ(如圖中虛線位置),則此過程中磁通量的改變量為(　C　) A.BS B.BS C.BS D.2BS 解析:當(dāng)線圈處于位置Ⅰ時(shí),磁感線的豎直分量由下向上穿過線圈平面,設(shè)為正.則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至位置Ⅱ時(shí),磁感線的水平分量相當(dāng)于位置Ⅰ時(shí)的“由上向下”(因?yàn)榇藭r(shí)的上表面已變成了右側(cè)面)穿過線圈.故Φ1=BSsin 30°=BS,Φ2=-BScos 30°=-BS,則ΔΦ=Φ2-

6、Φ1=-BS, |ΔΦ|=BS,故C正確. 7.如圖所示,a,b,c三個(gè)閉合線圈放在同一平面內(nèi),當(dāng)線圈a中有電流I通過時(shí),穿過它們的磁通量分別為Φa,Φb,Φc,則(　B　) A.Φa<Φb<Φc B.Φa>Φb>Φc C.Φa<Φc<Φb D.Φa>Φc>Φb 解析:磁通量可以形象地理解為穿過回路的磁感線的條數(shù);若該回路面積內(nèi)有磁感線穿進(jìn)和穿出兩種情況,可把磁通量理解為穿過回路的凈磁感線的條數(shù).當(dāng)a中有電流通過時(shí),穿過a,b,c三個(gè)閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多,向外的磁感線的條數(shù)c中最多,其次是b中,a中沒有向外的磁感線,因此穿過閉合線圈的凈磁感線條數(shù)a中最多,b中

7、次之,c中最少,即Φa>Φb>Φc,選項(xiàng)B正確. 8.(多選)我國已經(jīng)制定了“嫦娥”登月計(jì)劃.假如宇航員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng),他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈,則下列推斷不正確的是(　ABD　) A.直接將電流表放于月球表面,看是否有示數(shù)來判斷磁場(chǎng)的有無 B.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場(chǎng) C.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場(chǎng) D.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場(chǎng) 解析:直接將電流表放于

8、月球表面,沒有閉合回路,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,根本不可能判定磁場(chǎng)的有無,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),電流表無示數(shù),但若使線圈沿另一方向運(yùn)動(dòng),電流表可能有示數(shù),故不能說明無磁場(chǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;如果線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),電流表有示數(shù),則說明月球表面一定有磁場(chǎng),選項(xiàng)C正確;將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),但有可能在這個(gè)平面內(nèi)磁感線與閉合回路平行,沒有磁感線穿過回路,所以不能斷定月球表面有無磁場(chǎng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 9.(2018·廣東廣州期末)如圖所示,有一個(gè)100匝的線圈,其橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.20 m 的正方形,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T

9、 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)垂直.若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變),則在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少? 解析:線圈橫截面為正方形時(shí)的面積 S1=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2 m2. 穿過線圈的磁通量 Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb. 截面形狀為圓形時(shí),其半徑r==. 截面積大小S2=π()2= m2. 穿過線圈的磁通量 Φ2=BS2=0.50× Wb=2.55×10-2 Wb. 所以,磁通量的變化量 ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 W

10、b. 答案:5.5×10-3 Wb (教師備用) 1.如圖所示,一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d,將一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框由磁場(chǎng)邊緣以速度v勻速地通過磁場(chǎng)區(qū)域,若d>l,則在線框通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間為(　C　) A. B. C. D. 解析:線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,磁通量不變化,線框中無感應(yīng)電流,當(dāng)線框進(jìn)入、離開磁場(chǎng)時(shí),磁通量變化,都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流的距離為d-l,時(shí)間為t=,故C正確. 2.(2018·黑龍江哈爾濱三中期末)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示.它們是:①電流計(jì)　②直流電源?、蹘цF芯的線圈A　④線圈B?、?/p>

11、開關(guān)?、藁瑒?dòng)變阻器 (1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線); (2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生?試舉出兩種方法. 解析:(1)如圖所示. (2)將斷開的開關(guān)閉合;將閉合的開關(guān)斷開;閉合開關(guān)后,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置;閉合開關(guān)后,將線圈A插入線圈B;閉合開關(guān)后,將線圈A從線圈B中拔出(任選其二). 答案:見解析 3.(2018·河北邢臺(tái)校級(jí)月考)邊長(zhǎng)L=10 cm的正方形線框,固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面間的夾角θ=30°,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+3t) T,則第3 s內(nèi)穿過線框的磁通量的變化量ΔΦ為多少? 解析:閉合線框的面積S不變,B變化,只要求出第3 s始末的磁通量之差,即可求出ΔΦ.第3 s內(nèi)就是從2 s末到3 s末,由于2 s末的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=(2+3×2) T=8 T,3 s末的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2= (2+3×3) T=11 T. 則ΔΦ=ΔBSsin θ=(11-8)×0.12×sin 30° Wb=1.5×10-2 Wb. 答案:1.5×10-2 Wb - 5 -