2019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)生條件訓(xùn)練(含解析)新人教版

1、1劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)過(guò)關(guān)能力提升基礎(chǔ)鞏固11.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中作出了重要貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象B.法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律一一庫(kù)侖定律，卡文迪許測(cè)出了靜電力常量k的值C.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并總結(jié)出了右手螺旋定則D.法拉第首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因解析：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培總結(jié)出右手螺旋定則，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象即“磁生電”現(xiàn)象，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律一一庫(kù)侖定律，同時(shí)又測(cè)出了靜電力常量k的

2、值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；法拉第通過(guò)不懈的努力第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，選項(xiàng)D正確。答案：D匚2.在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“磁生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是（）A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接 察電流表的變化,然后觀察電流表的變化,然后觀察電流表的變化,往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀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，觀察電流表的變解析：閉合回路中沒(méi)有磁通量變化，不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；往閉合線圈中插入

3、條形磁鐵會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但它是瞬時(shí)電流，到相鄰房間觀察時(shí)，感應(yīng)電流已經(jīng)消失，C項(xiàng)錯(cuò)誤；接電源的線圈在通電或斷電時(shí)，會(huì)使接電流表的線圈中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D項(xiàng)正確。答案：DI3.下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C.閉合線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了電流D.磁鐵吸引小磁針解析：電磁感應(yīng)是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針和通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，反映了磁場(chǎng)力的性質(zhì)所以ABD項(xiàng)不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C項(xiàng)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。答案：C4.（多選）右圖是法拉第最初研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，AB是繞在軟鐵芯上的線圈，電流表與線圈組成一閉合回路。下列說(shuō)法正確的是

4、（）SNA.當(dāng)右邊磁鐵S極離開(kāi)B端時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)右邊磁鐵S極離開(kāi)B端，并在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C.當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流D.當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流解析：當(dāng)右邊磁鐵S極離開(kāi)B端或在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈所處位置磁場(chǎng)變化，穿過(guò)線圈的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B正確；當(dāng)磁鐵保持題圖中狀態(tài)不變時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。答案：ABDJ5.如圖所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以圖示方向的電流,有一矩形金屬線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)。下列情況，矩形線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.導(dǎo)線中電流變大

5、B.線框向右平動(dòng)C.線框向下平動(dòng)D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析：導(dǎo)線中電流變大，則周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，則線框中磁通量增大，故可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A不符合題意；線框向右平動(dòng)時(shí)，線框中的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，故磁通量減小，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)B不符合題意；線框向下平動(dòng)時(shí)，線框中的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，磁通量不變，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C符合題意；線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框中的磁通量發(fā)生變化，故會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)D不符合題意。答案：CI6.（多選）如圖所示，用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合，下列哪些組合中，當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生（圖A、B、C中直導(dǎo)線都

6、與圓形線圈在同一平面內(nèi)，0點(diǎn)為線圈的圓心，D圖中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合）（）解析：對(duì)題圖A而言，因?yàn)橥娭睂?dǎo)線位于圓形線圈所在平面內(nèi)，且與直彳5重合，因此穿過(guò)圓形線圈的磁通量為零，所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，穿過(guò)圓形線圈的磁通量在整個(gè)變化過(guò)程中必為零所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。對(duì)題圖B而言，因?yàn)榇磐繛榇笮蓚€(gè)部分磁感線條數(shù)之差，當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流后，磁通量為零，即此過(guò)程中磁通量有變化，故閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。同理分析可得題圖C中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生。對(duì)題圖D而言，因?yàn)閳A形線圈與直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線平行，故磁通量為零。當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，穿過(guò)環(huán)形導(dǎo)線的磁通量在整

7、個(gè)變化過(guò)程中皆為零，所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的有B、C兩種情況。答案：BC。7.金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng),線圈中有感應(yīng)電流的是（）12，保持解析：在選項(xiàng)BC中，線圈中的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D中磁通量始終最大,磁通量做周期性變化，產(chǎn)生感應(yīng)不變，不發(fā)生變化，也沒(méi)有感應(yīng)電流；選項(xiàng)A中，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電流，故A正確。答案：AI8.如圖所示，線圈平面與水平方向成0角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈面積為S,則穿過(guò)線圈的磁通量二解析：線圈平面abcd與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向不垂直，不能直接用中二BS計(jì)算，計(jì)算時(shí)

8、可以用不同的方法：方法一：把S投影到與B垂直的方向即水平方向，如圖中a'b'cd,S±=Scos0故中"BSl=BScos0方法二：把B分解為平行于線圈平面的分量B”和垂直于線圈平面的分量Bi，顯然B”不穿過(guò)線圈，且Bi=Bcos9,故中=巳S=BSos8。答案：BSCoseJ9.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)所需的器材如圖所示，用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方法；（2）；。答案：實(shí)驗(yàn)連接圖如圖所示。（1）將原線圈插入副線圈保

9、持靜止，閉合（或斷開(kāi)）開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生感應(yīng)電流（2）閉合開(kāi)關(guān)，將原線圈插入副線圈或從副線圈中抽出的過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流（3）將原線圈插入副線圈保持靜止并閉合開(kāi)關(guān)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流匚10.如圖所示，線圈A中接有如圖所示的電源，線圈B有一半的面積處在線圈A中，兩線圈平行但不接觸。則在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，線圈B中有無(wú)感應(yīng)電流？解析：將S閉合的瞬間，與線圈A組成的閉合電路有電流通過(guò)，線圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)不僅穿過(guò)所包圍的面積，方向向外；也穿過(guò)線圈外的廣大面積，方向向里。所包圍的面積內(nèi)磁通密度大，外圍面積上的磁通密度小。對(duì)線圈B,與A重合的一半面積向外的磁通量大于另一半面積向里的磁通量，因此線圈B所

10、包圍的總磁通量不為零，而是方向向外。也就是說(shuō)在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量增加，所以線圈B中有感應(yīng)電流。答案：有感應(yīng)電流能力提升I1.（多選）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系作出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系解析：歐姆定律是關(guān)于導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體中電流關(guān)系的定律，并沒(méi)有說(shuō)明熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答

11、案：ACDI2.如圖所示，開(kāi)始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外。若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是（）A.將線框向左拉出磁場(chǎng)B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90°）C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）DMbc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）解析：將線框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90。）時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60。）時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量減少，所以在這個(gè)過(guò)程中，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)

12、電流。如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60。，bc邊將進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流（60°300°）。當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60。，則穿過(guò)線框的磁通量始終保持不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。答案：D。3.（多選）如圖所示,有一四面體OABCb在Ox方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列關(guān)于穿過(guò)各個(gè)面的磁通量的說(shuō)法正確的是（）A.穿過(guò)面AOB勺磁通量為零B.穿過(guò)面ABCF口面BOC勺磁通量相等C.穿過(guò)面AOC勺磁通量不為零D.穿過(guò)四面體OABC勺磁通量為零解析：面AO的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行，故=0。穿過(guò)面ABCW面BOC勺磁感線條數(shù)相等，故磁通量相等。穿過(guò)面AOC勺磁通量為

13、零。穿出面ABC勺磁感線條數(shù)與穿入面BOC勺磁感線條數(shù)相等,因此穿過(guò)四面體OABC勺合磁通量為零，故選A、B、D=答案：ABDJ4.在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個(gè)位于磁鐵正上方的圓形線圈（如圖所示），下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移B.將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移C.將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)D.將磁鐵的N極向紙外轉(zhuǎn)，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)解析：將磁鐵向上平移、向右平移或繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈始終與磁感線平行，磁通量始終為零沒(méi)有變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以AB、C均不正確；將磁鐵的N極向紙外轉(zhuǎn)，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，穿過(guò)線圈的磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以D項(xiàng)正確。答案：DI 5.

14、某同學(xué)做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),將電流表、線圈A和R蓄電池、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)他閉合、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，其原因是（）A.開(kāi)關(guān)位置接錯(cuò)B.電流表的正、負(fù)極接反C.線圈B的接頭3、4接反D.蓄電池的正、負(fù)極接反解析：線圈A始終與電源相連，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的，所以閉合、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，穿過(guò)線圈B的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流表指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)。產(chǎn)生題中所述現(xiàn)象的原因是開(kāi)關(guān)位置接錯(cuò)。答案：A匚6.（多選）我國(guó)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（）A.直接將電流表

15、放于月球表面B.將電流表與線圈組成閉合回路場(chǎng)C.將電流表與線圈組成閉合回路場(chǎng)D.將電流表與線圈組成閉合回路月球表面無(wú)磁場(chǎng)看是否有示數(shù)來(lái)判斷磁場(chǎng)的有無(wú),使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁，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,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(wú)示數(shù)，則可判斷解析：直接將電流表放于月球表面，沒(méi)有閉合回路，就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流根本不可能判定磁場(chǎng)的有無(wú)，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(wú)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)，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(shuō)明月球表

16、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(méi)有磁感線穿過(guò)回路，所以不能斷定月球表面有無(wú)磁場(chǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：ABD7.（多選）如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線,以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí)，四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是（）®©©®A.線圈a中無(wú)感應(yīng)電流B.線圈b中有感應(yīng)電流C.線圈c中有感應(yīng)

17、電流D.線圈d中無(wú)感應(yīng)電流解析：根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，線圈a中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，線圈c中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向外，線圈b、d中的合磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí)，線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線圈b、d中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。選項(xiàng)C、D正確,A、B錯(cuò)誤。答案：CDI8.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,B的方向與水平方向的夾角為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轉(zhuǎn)到豎直位置（圖中虛線位置）。求在此過(guò)程中磁通量改變量的大小。解析：取線圈在水平位置穿過(guò)線圈的磁通量為正，則 中尸BSSin 301=2?°線圈處于豎直位置，磁感線從線圈另一面穿過(guò),磁通量 2二-BScos 30° =-5？。故線圈中的磁通量的改變量A二2-1二軍？，即改變量大小為|A匚等？?。答案:?I9.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閘,使一邊長(zhǎng)為d（d>l）的矩形線框以恒定速度v向右通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，求該過(guò)程中有感應(yīng)電流的時(shí)間。；xXX!1IXXKIXXX".d!xXxiI!xx