2024-2025學(xué)年高中物理課時作業(yè)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件含解析粵教版選修3-2

PAGE5-課時分層作業(yè)(一)(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的相識，正確的是()A．它最先是由奧斯特通過試驗發(fā)覺的B．它是指改變的磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象C．它說明白電能生磁D．它揭示了電流受到安培力的緣由B[奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，改變的磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B正確；電磁感應(yīng)現(xiàn)象說明，磁能生電，故C錯誤；電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了磁能生電，它并沒有揭示電流受到安培力的緣由，故D錯誤．]2．如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框，初始位置線框與磁感線平行，則在下列四種狀況下，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運(yùn)動B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運(yùn)動C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動C[四種狀況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種狀況線框運(yùn)動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中線框轉(zhuǎn)動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生改變，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項正確．]3．如圖所示，在條形磁鐵的中心位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)．以下推斷中正確的是()A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落過程中無感應(yīng)電流C．釋放圓環(huán)，環(huán)下落過程中感應(yīng)電流大小不變D．釋放圓環(huán)，環(huán)下落過程中感應(yīng)電流漸漸增大B[圓環(huán)豎直向下運(yùn)動時，通過圓環(huán)的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、C、D錯誤，B正確．]4.如圖所示，閉合環(huán)形金屬輕彈簧，套在條形磁鐵的中心位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量及彈簧中產(chǎn)生感應(yīng)電流的狀況是()A．增大，有感應(yīng)電流B．減小，有感應(yīng)電流C．不變，無感應(yīng)電流D．無法確定改變狀況及是否產(chǎn)生感應(yīng)電流B[當(dāng)拉大彈簧面積時，條形磁鐵內(nèi)部磁場的磁通量不變，而外部磁場的磁通量卻增大(穿過彈簧圈的外部磁感線增多)，故Φ＝|Φ內(nèi)|－|Φ外|應(yīng)減?。┻^彈簧的磁通量發(fā)生改變，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B項正確．]5.如圖所示，一矩形線框從abcd位置移到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量狀況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)()A．始終增加B．始終削減C．先增加后削減D．先增加，再削減到零，然后再增加，然后再削減D[離導(dǎo)線越近，磁場越強(qiáng)，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中，穿過線框的磁通量增大，當(dāng)線框跨在導(dǎo)線上向右運(yùn)動時，磁通量減小，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中心時，磁通量為零，從該位置向右，磁通量又增大，當(dāng)線框離開導(dǎo)線向右運(yùn)動的過程中，磁通量又減??；故A、B、C錯誤，D正確．]6.如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，肯定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．a(chǎn)b向右運(yùn)動，同時使θ減小B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，同時θ也減小C．a(chǎn)b向左運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD．a(chǎn)b向右運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ(0°＜θ＜90°)A[設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ.A選項中，S增大，θ減小，cosθ增大，所以Φ肯定增大，A正確．B選項中，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯誤．C選項中，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯誤．D選項中，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯誤．]二、非選擇題(14分)7．邊長L＝10cm的正方形線框，固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面間的夾角θ＝30°，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間改變的規(guī)律為B＝(2＋3t)T，則第3s內(nèi)穿過線圈的磁通量的改變量ΔΦ為多少？[解析]第3s內(nèi)是從2s末到3s末，所以2s末的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝(2＋3×2)T＝8T,3s末時的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝(2＋3×3)T＝11T依據(jù)公式ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×0.12sin30°Wb＝1.5×10－2Wb.[答案]1.5×10－2Wb[實力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．如圖所示為“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗裝置，假如在閉合開關(guān)時發(fā)覺靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關(guān)后，試驗現(xiàn)象為()A．將原線圈快速拔出副線圈的過程中，電流計指針將向右偏B．將原線圈快速拔出副線圈的過程中，電流計指針將不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．副線圈位置保持不動，將滑動變阻器滑片向右移動時，電流計指針將不會偏轉(zhuǎn)D．副線圈位置保持不動，將滑動變阻器滑片向右移動時，電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)D[當(dāng)在閉合開關(guān)時，發(fā)覺靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過大線圈磁通量增加時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；將原線圈快速拔出副線圈時，穿過線圈的磁通量減小，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故A、B錯誤；副線圈位置保持不動，將滑動變阻器滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，原線圈電路電流減小，穿過副線圈的磁通量減小，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，故D正確，C錯誤．]2.如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場的寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)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(yīng)電流的時間為()A.eq\f(d,v) B.eq\f(l,v)C.eq\f(d－l,v) D.eq\f(d－2l,v)C[線框完全進(jìn)入磁場后，磁通量不改變，線框中無感應(yīng)電流，當(dāng)線框進(jìn)入、離開磁場時，磁通量改變，都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流的距離為d－l，時間為t＝eq\f(d－l,v).]3．法拉第在1831年發(fā)覺了“磁生電”現(xiàn)象．如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個小磁針。試驗中可能視察到的現(xiàn)象是()A．只要A線圈中電流足夠強(qiáng)，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．A線圈接通后，線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)C．線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)D．線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)C[只有開關(guān)閉合瞬間、斷開瞬間有感應(yīng)電流，即原磁場改變時才有感應(yīng)電流，A中的電流穩(wěn)定時，B內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，與A中電流的大小無關(guān)．故A錯誤；A接通到達(dá)穩(wěn)定后B內(nèi)沒有感應(yīng)電流，與B的線圈的匝數(shù)無關(guān)．故B錯誤；開關(guān)閉合瞬間、斷開瞬間有感應(yīng)電流，即原線圈A產(chǎn)生的磁場改變時就有感應(yīng)電流，故線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)；線圈A和電池斷開瞬間，小磁針也會偏轉(zhuǎn)，故C正確，D錯誤．]4．如圖所示，閉合線圈M固定，條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過線圈圓心的豎直線下落過程中，以下說法不正確的是()A．穿過線圈的磁通量發(fā)生改變B．磁鐵位于圖示位置2時，穿過線圈的磁通量最大C．穿過線圈的磁通量先增多后削減D．磁鐵位于圖示位置1和位置3時穿過線圈的磁場方向相反D[當(dāng)條形磁鐵恰好位于位置2時，穿過線圈M的合磁通量向上且最大，因此全過程中穿過線圈M的磁通量，先增后減，選項A、B、C均正確；當(dāng)磁鐵在位置1時，穿過線圈的磁場方向向上，當(dāng)磁鐵位于位置3時，穿過線圈的磁場方向也向上，故D錯誤．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(13分)如圖所示的線框，面積為S，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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的大小Φ1和Φ2；(2)磁通量的改變量ΔΦ的大?。甗解析](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⊥＝Ssinθ，所以Φ1＝BSsinθ.在末位置，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.由于磁感線從反面穿入，則Φ2＝－BScosθ.(2)此過程中磁通量的改變量ΔΦ的大小為|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ)[答案](1)BSsinθ－BScosθ(2)BS(cosθ＋sinθ)6．(13分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動．t＝0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時刻MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感