2024高中物理第一章電磁感應(yīng)第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象第二節(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件達(dá)標(biāo)作業(yè)含解析粵教版選修3-2

PAGE5-其次節(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件A級抓基礎(chǔ)1．如圖所示試驗裝置中用于探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()解析：A項中導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動時，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；B項中導(dǎo)體中通過電流時，原來靜止在南北方向的小磁針的指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明它受到了磁力的作用，從而說明電流的四周存在磁場，故B錯誤；C項中開關(guān)閉合后，原來靜止在磁場中的導(dǎo)體運動起來，說明通電導(dǎo)體在磁場在中受到力的作用，故C錯誤；D項中開關(guān)閉合后，原來靜止在磁場中的線圈運動起來，說明通電導(dǎo)體在磁場在中受到力的作用，故D錯誤．答案：A2．一個閉合線圈中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此可以得出()A．此時該處肯定沒有磁場B．此時該處肯定沒有磁場的變更C．閉合線圈的面積肯定沒有變更D．穿過線圈平面的磁通量肯定沒有變更解析：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合線圈的磁通量發(fā)生變更，閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生可能線圈始終與磁場平行，故A錯誤；感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合線圈的磁通量發(fā)生變更，磁通量的變更可以由磁場引起的，也可以由線圈的面積的變更引起的，閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不能推斷出此地肯定沒有磁場的變更或沒有面積的變更，故B、C錯誤；沒有電流只能說明穿過閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變更，故D正確．答案：D3．金屬矩形線圈abcd在勻強磁場中做如圖所示的運動，線圈中有感應(yīng)電流的是()解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變更，依據(jù)這個條件推斷有無感應(yīng)電流產(chǎn)生．A項中圖示時刻穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時，磁通量增加，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B項中線圈轉(zhuǎn)動過程中，線圈始終與磁場平行，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量始終為零，保持不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；C項中線圈運動過程中，線圈與磁場平行，沒有磁感線穿過線圈，穿過線圈的磁通量始終為零，保持不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；D項中線圈在勻強磁場中運動，依據(jù)Φ＝BS知，磁通量Φ保持不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤．答案：A4.如圖所示，圓a、b與通有電流I的環(huán)形導(dǎo)線在同一平面內(nèi)．關(guān)于a、b兩圓內(nèi)的磁場方向和穿過它們的磁通量Фa、Фb，下列推斷正確的是()A．磁場方向垂直紙面對外，Фa＞ФbB．磁場方向垂直紙面對外，Фa＜ФbC．磁場方向垂直紙面對里，Фa＞ФbD．磁場方向垂直紙面對里，Фa＜Фb解析：依據(jù)右手螺旋定則可得，線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向垂直向外，而外部則垂直向里；依據(jù)磁通量的公式Φ＝BS，可知Фa＞Фb，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A5．如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成α角，已知sinα＝eq\f(4,5)，回路面積為S，磁感應(yīng)強度為B，則通過線框的磁通量為()A．BS B.eq\f(4BS,5)C.eq\f(3BS,5) D.eq\f(3BS,4)解析：依據(jù)磁通量的定義，可得通過線框的磁通量Φ＝BSsinα，代入解得Φ＝eq\f(4BS,5)，所以B正確，A、C、D錯誤．答案：BB級提實力6．如圖所示為法拉第探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象時做過的試驗電路圖．線圈A和線圈B繞在同一鐵芯上，線圈與鐵芯絕緣，則()A．保持開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)開關(guān)S閉合的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)開關(guān)S斷開的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．無論開關(guān)S怎樣變更，小磁針都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：保持開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，穿過線圈B中的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；當(dāng)開關(guān)閉合的瞬間，磁通量增加，在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)電流的四周存在磁場，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；當(dāng)開關(guān)斷開的瞬間，磁通量減小，在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)電流的四周存在磁場，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C、D錯誤．答案：B7.磁通量是探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由1平移到2，其次次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到2，設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變更分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．無法確定解析：設(shè)線框在位置1時的磁通量為Φ1，在位置2時的磁通量為Φ2，直線電流產(chǎn)生的磁場在1處比在2處強，若平移線框，則ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若轉(zhuǎn)動線框，磁通量是從線框的正反面穿過的，一正一負(fù)，因此，ΔΦ2＝Φ1＋Φ2，依據(jù)分析知：ΔΦ1＜ΔΦ2，選項C正確．答案：C8．(多選)如圖所示，起先時矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)，一半在勻強磁場外，下列狀況中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將線圈向左平移一小段距離B．以ab為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)C．以ac為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)D．以bd為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)解析：將線圈向左平移一小段距離，線圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；以ab為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)，線圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確；以ac為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)，線圈的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；以bd為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)時，線圈的有效面積不變，線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤．答案：ABC9．如圖所示，兩直導(dǎo)線中通以相同的電流I，矩形線圈位于導(dǎo)線之間．將線圈由實線位置移到虛線位置的過程中，穿過線圈的磁通量的變更狀況是()A．向里，漸漸增大B．向外，漸漸減小C．先向里增大，再向外減小D．先向外減小，再向里增大解析：依據(jù)安培定則推斷得知，兩導(dǎo)線之間的磁場方向為：左側(cè)導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場垂直紙面對里，右側(cè)導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面對外，兩導(dǎo)線之間的磁場是兩個磁場疊加的結(jié)果，中線的磁感應(yīng)強度為零，疊加后的結(jié)果是中線左側(cè)磁場向里，右側(cè)向外，因此先向外減小，后向里增大，故A、B、C錯誤，D正確．答案：D10．如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到直流電源上，線圈B兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面，合上開關(guān)．當(dāng)滑動變阻器的滑片保持不動時電流表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)；當(dāng)滑動變阻器的滑片快速滑動時電流表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)．解析：開關(guān)閉合穩(wěn)定后，當(dāng)滑動變阻器的滑片保持不動時，線圈B內(nèi)的磁通量不發(fā)生變更，從而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．開關(guān)閉合后，快速移動滑動變阻器的滑片P時，線圈B內(nèi)的磁通量發(fā)生變更，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．答案：不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)11．如圖所示的線框面積為S，處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，B的方向與線框平面成θ角．當(dāng)線框轉(zhuǎn)過90°到如圖所示的虛線位置時，試求：(1)初末位置穿過線框的磁通量Φ1和Φ2的大??；(2)磁通量的變更量ΔΦ的大?。馕觯?1)在初始位置把面積向垂直于磁場方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為S⊥＝Scosθ.所以Φ1＝BSsinθ.在末位置把面積上垂直于磁場方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場方向的面積為Seq\o\al(′,⊥)＝Scosθ.由于磁感線從反面穿入，則Φ2＝－BScosθ.(2)此過程中時通量的變更量ΔΦ的大小為：|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ).12.如圖所示，有一個100匝的線圈，其橫截面是邊長為L＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強度B＝0.50T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態(tài)由正方形變更成圓形(橫截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量變更了多少？解析：線圈橫截面為正方形時的面積S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－2m2穿過線圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.5×4.0×10－2Wb＝2．0×10－2Wb橫截面形態(tài)為圓形時，其半徑為r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(2L,π)橫截面積大小S2＝πeq\b\lc