《2020版高中物理 第四章 1 劃時代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應電流的產(chǎn)生條件練習（含解析）新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高中物理 第四章 1 劃時代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應電流的產(chǎn)生條件練習（含解析）新人教版選修3-2（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1 劃時代的發(fā)現(xiàn) 2 探究感應電流的產(chǎn)生條件
1.在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中,能觀察到感應電流的是( 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:同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化這兩個條件,電路中才會產(chǎn)生感應電流.本題中的A,B選項都不會使得
2、電路中的磁通量發(fā)生變化,不滿足產(chǎn)生感應電流的條件,故A,B錯誤;C選項中磁鐵插入線圈時,雖有短暫電流產(chǎn)生,但未能及時觀察,C項錯誤;在給線圈通電、斷電瞬間,會引起穿過另一線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電流,因此D項正確.
2.(多選)關于磁通量、磁通密度、磁感應強度,下列說法正確的是( CD )
A.磁感應強度越大的地方,磁通量越大
B.穿過某線圈的磁通量為零時,由B=可知磁通密度為零
C.磁通密度越大,磁感應強度越大
D.磁感應強度在數(shù)值上等于1 m2的面積上穿過的最大磁通量
解析:磁感應強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C,D正確.
3.
3、(2018·北京師大附中期中)在如圖所示的實驗中,能在線圈中產(chǎn)生感應電流的情況是( 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:當穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時,線圈中有感應電流產(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中勻強磁場區(qū)域足夠大,C中通電導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)生感應電流的是( B )
解析:圖A中線圈沒閉合,無感應電流;圖B中閉合回路中的磁通量增大,有感應電流;圖C中的
4、導線在線圈的正上方,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,無感應電流,故選項B正確.
5.(多選)如圖所示,有一四面體OABC處在Ox方向的勻強磁場中,下列關于穿過各個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與磁感應強度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A,B,D正確.
6.如圖所示,勻強磁場的磁感應強度為B,其方向與水平面的夾角為30°,圖中實線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中,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:當線圈處于位置Ⅰ時,磁感線的豎直分量由下向上穿過線圈平面,設為正.則當線圈轉(zhuǎn)至位置Ⅱ時,磁感線的水平分量相當于位置Ⅰ時的“由上向下”(因為此時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三個閉合線圈放在同一平面內(nèi),當線圈a中有電流I通過時,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a中有電流通過時,穿過a,b,c三個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B正確.
8.(多選)我國已經(jīng)制定了“嫦娥”登月計劃.假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場,他手邊有一只靈敏電流表和一個小線圈,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動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場
C.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運動,如電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場
D.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場
解析:直接將電流表放于
8、月球表面,沒有閉合回路,不會產(chǎn)生感應電流,根本不可能判定磁場的有無,選項A錯誤;將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運動,電流表無示數(shù),但若使線圈沿另一方向運動,電流表可能有示數(shù),故不能說明無磁場,選項B錯誤;如果線圈沿某一方向運動,電流表有示數(shù),則說明月球表面一定有磁場,選項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)沿各個方向運動,但有可能在這個平面內(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,選項D錯誤.
9.(2018·廣東廣州期末)如圖所示,有一個100匝的線圈,其橫截面是邊長為L=0.20 m 的正方形,放在磁感應強度B=0.50 T
9、 的勻強磁場中,線圈平面與磁場垂直.若將這個線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長不變),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,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,一有限范圍的勻強磁場的寬度為d,將一邊長為l的正方形導線框由磁場邊緣以速度v勻速地通過磁場區(qū)域,若d>l,則在線框通過磁場區(qū)域的過程中,不產(chǎn)生感應電流的時間為( C )
A. B. C. D.
解析:線框完全進入磁場后,磁通量不變化,線框中無感應電流,當線框進入、離開磁場時,磁通量變化,都會產(chǎn)生感應電流,故不產(chǎn)生感應電流的距離為d-l,時間為t=,故C正確.
2.(2018·黑龍江哈爾濱三中期末)在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示.它們是:①電流計?、谥绷麟娫础、蹘цF芯的線圈A?、芫€圈B ⑤
11、開關?、藁瑒幼冏杵?
(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線);
(2)怎樣才能使線圈B中有感應電流產(chǎn)生?試舉出兩種方法.
解析:(1)如圖所示.
(2)將斷開的開關閉合;將閉合的開關斷開;閉合開關后,改變滑動變阻器滑片的位置;閉合開關后,將線圈A插入線圈B;閉合開關后,將線圈A從線圈B中拔出(任選其二).
答案:見解析
3.(2018·河北邢臺校級月考)邊長L=10 cm的正方形線框,固定在勻強磁場中,磁場方向與線框平面間的夾角θ=30°,如圖所示,磁感應強度隨時間變化的規(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末的磁感應強度為B1=(2+3×2) T=8 T,3 s末的磁感應強度為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
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