2018-2019高中物理 課時(shí)分層作業(yè)7 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 粵教版選修1-1

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1、課時(shí)分層作業(yè)(七) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] (15分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題，每小題7分) 1．(多選)關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的是( 　　) A．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C．線框不閉合時(shí)，即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒有感應(yīng)電流 D．只要閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流 CD　[產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，所以A錯(cuò)誤，C、D正確；B中線圈不一定閉合，故B錯(cuò)誤．] 2．(多選)如圖2-1-12

2、所示，線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082046】 圖2-1-12 A．當(dāng)合上開關(guān)S的瞬間，線圈P中沒有感應(yīng)電流 B．當(dāng)合上開關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流 C．當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間，線圈P中沒有感應(yīng)電流 D．當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應(yīng)電流 BD　[閉合開關(guān)S的瞬間，線圈M中有電流通過，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，穿過線圈P的磁通量增大，線圈P中產(chǎn)生感應(yīng)電流．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，線圈M中電流消失，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失，穿過線圈P的磁通量減小，線圈P中產(chǎn)生感應(yīng)電流．] 3．我國(guó)已經(jīng)制定了登月計(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

3、流表和一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是(　　) 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) C　[電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生改變時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以選項(xiàng)A中，即使有一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，也不會(huì)有示數(shù)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理如果將電流表與線圈組成回路，使線圈

4、沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無示數(shù)，也不能判斷有沒有磁場(chǎng)，因?yàn)榇磐靠赡懿蛔儯赃x項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；但是有示數(shù)則說明一定是有磁場(chǎng)的，所以選項(xiàng)C正確．] 4.如圖2-1-13所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場(chǎng)穿過圓周面積的磁通量將(　　) 圖2-1-13 A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終為零 D．不為零，但保持不變 C　[利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，作俯視圖如圖所示，考慮到磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，可知穿過線圈的磁感線條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的．故選C.] 5.如圖2-1-14所示，

5、通電直導(dǎo)線垂直穿過閉合圓形線圈的中心，下列哪個(gè)說法正確(　　) 圖2-1-14 A．當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流 B．當(dāng)線圈在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)左右平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流 C．當(dāng)線圈上下平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流 D．以上各種情況下，線圈中都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D　[圓形線圈處在直線電流的磁場(chǎng)中，而直線電流磁場(chǎng)的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導(dǎo)線垂直的平面上．因此，不論導(dǎo)線中的電流大小如何變化，穿過圓形線圈的磁通量始終為零，即穿過圓形線圈的磁通量不變，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤．當(dāng)線圈左右平動(dòng)或上下平動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量同樣始終為零，即穿過線圈的磁通量不變

6、，所以B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．] 6．(多選)圖2-1-15是觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開關(guān)，要使靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可采取的措施有(　　) 圖2-1-15 A．將線圈M快速插入線圈N中 B．將線圈M快速從線圈N中抽出 C．快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 D．將線圈M靜置于線圈N中 ABC　[要使靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng)使線圈N的磁通量發(fā)生變化，這時(shí)可通過上下移動(dòng)線圈M，或線圈M不動(dòng)而快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，故A、B、C均正確．] 二、非選擇題(8分) 7．如圖2-1-16所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置，若沿其半徑向外拉彈簧，使其面積增大，則穿過彈

7、簧的磁通量將如何變化？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082047】 圖2-1-16 [解析]　注意彈簧面所在處存在兩個(gè)方向的磁場(chǎng)，即磁鐵的內(nèi)磁場(chǎng)和外磁場(chǎng)，它們各自產(chǎn)生正負(fù)不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對(duì)值之差，當(dāng)拉大彈簧面積時(shí)，內(nèi)磁場(chǎng)的磁通量不變，而外磁場(chǎng)的磁通量卻增大(穿過磁鐵與彈簧間磁感線條數(shù)增多)，故Φ＝|Φ內(nèi)|－|Φ外|應(yīng)減?。? [答案]　磁通量減小 [能力提升練] (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題，每小題7分) 1．如圖2-1-17所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的“U”形導(dǎo)軌上，有兩根等長(zhǎng)的平行導(dǎo)線ab和cd，它們以相同的速度v勻速向右滑動(dòng)．為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對(duì)

8、開關(guān)S來說(　　) 圖2-1-17 A．打開和閉合都可以 B．應(yīng)打開 C．打開和閉合都不行 D．應(yīng)閉合 D　[若開關(guān)打開，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路abdc中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；若開關(guān)閉合，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路abNM中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以應(yīng)選D.] 2．如圖2-1-18所示，條形磁鐵的上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框在由N端勻速平移到S端的過程中，線框中的感應(yīng)電流的情況是(　　) 圖2-1-18 A．線框中始終無感應(yīng)電流 B．線框中始終有感應(yīng)電流 C．線框中開始有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部上方時(shí)無感應(yīng)電流，以后又有了感應(yīng)電

9、流 D．線框中開始無感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到磁鐵中部上方時(shí)有感應(yīng)電流，以后又沒有感應(yīng)電流 B　[勻速平移過程中，穿過線框的磁通量始終在變化．] 3．如圖2-1-19所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是(　　) 圖2-1-19 A．開關(guān)S閉合或斷開的瞬間 B．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向左滑 C．開關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向右滑 D．開關(guān)S始終閉合，不滑動(dòng)觸頭 D　[開關(guān)S閉合或斷開的瞬間以及S閉合后滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí)，都能使導(dǎo)線ab中的電流發(fā)生變化，穿過上面閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，cd中就會(huì)有電流產(chǎn)生，故正確選項(xiàng)為D.] 4．(多選)如圖2

10、-1-20所示，矩形線框abcd與磁場(chǎng)方向垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，另一半在磁場(chǎng)外．要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法中可行的是(　　) 圖2-1-20 A．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) B．以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動(dòng) C．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) D．以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) ABC　[當(dāng)線框以ad邊為軸或以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在磁場(chǎng)中的投影面積S在變化，因而有磁通量Φ的變化，有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，選項(xiàng)A、B是可行的．當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，在磁場(chǎng)中的投影面積S減小，因而磁通量Φ減小，也有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C是可行的．當(dāng)線框以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，雖然整個(gè)線框

11、在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向上的投影面積減小，但在磁場(chǎng)內(nèi)的那部分投影面積并未改變，據(jù)公式Φ＝B·S，穿過線框平面的磁通量不變，無感應(yīng)電流．因此，選項(xiàng)A、B、C是可行的．] 二、非選擇題(本題共2小題，共22分) 5．(10分)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐，一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>d，線框以速度v通過磁場(chǎng)區(qū)域，如圖2-1-21所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，求線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082048】 圖2-1-21 [解析]　如圖所示為線框穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程， 線圈勻速通過此過程持續(xù)的時(shí)間 t1＝

12、 ① 線框在運(yùn)動(dòng)中只有bc邊切割磁感線(ad邊未進(jìn)入磁場(chǎng))和ad邊切割磁感線(bc邊已出磁場(chǎng))時(shí)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以有感應(yīng)電流的時(shí)間為 t2＝ ② 線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為t＝t1－t2 ③ 解①②③得t＝. [答案]　 6．(12分)如圖2-1-22所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B＝0.8 T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后

13、放上與磁場(chǎng)垂直的圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm,10匝；B線圈半徑為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝．問： 圖2-1-22 (1)在B減為0.4 T的過程中，線圈A和B磁通量改變多少？ (2)在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C中磁通量改變多少？ [解析]　(1)對(duì)A線圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr. 磁通量改變量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb 對(duì)B線圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr，磁通量改變量 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb ＝1.256×10－4 Wb. (2)對(duì)C線圈：Φ1＝Bπr，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過30°，線圈仍全部處于磁場(chǎng)中，線圈面積在垂直磁場(chǎng)方向的投影為πrcos 30°，則Φ2＝Bπrcos 30°.磁通量改變量： ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr(1－cos 30°) ＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb ＝8.4×10－6 Wb. [答案]　(1)1.256×10－4 Wb　1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb 6