2019-2020年高中物理 4.1-4.2劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后鞏固提升 新人教版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 4.1-4.2劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后鞏固提升 新人教版選修3-2一、單項(xiàng)選擇題(每小題7分，共49分)1關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說法中正確的是()A閉合電路在磁場中運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B閉合電路在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間，閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生D只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生2.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RARB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖所示，則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()AABBAB CABD無法確定3如圖所示，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()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4在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，如果AB的運(yùn)動(dòng)速度大小為v1，兩磁極的運(yùn)動(dòng)速度大小為v2，則()A當(dāng)v1v2，且方向相同或相反，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B當(dāng)v1v2或v1v2，且方向相同或相反，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C無論v1與v2的大小是否相等，只要二者的方向垂直，絕不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流D如果v10，而兩磁極運(yùn)動(dòng)的速度v2與導(dǎo)體AB始終垂直，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流5如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中的U形導(dǎo)軌上，有兩根等長的平行導(dǎo)線ab和cd，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)開關(guān)S來說()A斷開和閉合都可以B應(yīng)斷開C斷開和閉合都不行D應(yīng)閉合6.某學(xué)生做“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)，將電流計(jì)、線圈A和B、電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，以下說法中正確的是()A開關(guān)閉合立即觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)而開關(guān)斷開立即觀察電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)B開關(guān)閉合立即觀察電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)而開關(guān)斷開立即觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)C開關(guān)閉合與斷開立即觀察電流計(jì)指針都不偏轉(zhuǎn)D開關(guān)閉合與斷開立即觀察電流計(jì)指針都偏轉(zhuǎn)7如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場，寬度為d，將一邊長為l的正方形導(dǎo)線框以速度為v勻速地通過磁場區(qū)域，若dl，則線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間應(yīng)等于()A. B.C. D.答案1D產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè)：(1)閉合電路； (2)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生了變化故D項(xiàng)正確2C根據(jù)磁感線的分布情況可知，磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上，外部磁感線方向向下由于磁感線是閉合曲線，磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù)，而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間，所以穿過環(huán)面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分，B的面積小，抵消較小，則磁通量較大，所以BA.3D如果導(dǎo)線cd中無電流產(chǎn)生，則說明通過ab中的電流沒有發(fā)生變化，顯然不是開關(guān)S閉合或斷開的瞬間；若是開關(guān)S閉合，不管滑動(dòng)觸頭右移還是左移，ab中的電流都會(huì)發(fā)生變化，那么cd中都會(huì)有感應(yīng)電流經(jīng)以上分析，可知只有D選項(xiàng)正確4B關(guān)鍵是看導(dǎo)體AB有沒有切割磁感線，分析時(shí)可把兩磁極的運(yùn)動(dòng)速度v2看作是磁感線的運(yùn)動(dòng)速度5Dab、cd桿以相同的速度同向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)靜止，即abcd閉合回路的面積不變，磁通量不變，只有當(dāng)開關(guān)閉合后，構(gòu)成abNM閉合回路的磁通量發(fā)生變化，ab中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流故A、B、C錯(cuò)，D正確6D線圈A中的電流產(chǎn)生的磁場穿過線圈B，開關(guān)閉合和斷開時(shí)，A中的電流發(fā)生變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)，D對(duì)7C當(dāng)線圈剛剛完全進(jìn)入磁場時(shí)至線圈剛剛出磁場時(shí)，通過線圈的磁通量不發(fā)生變化，線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流二、多項(xiàng)選擇題(每小題7分，共21分)8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，哪些組合中，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)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點(diǎn)為線圈的圓心，圖D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)() 9如圖所示，一個(gè)矩形鐵芯上繞制兩個(gè)線圈A和B.在下列關(guān)于B線圈中是否有感應(yīng)電流的判斷中，正確的是()AS閉合后，B線圈中一直有感應(yīng)電流BS閉合一段時(shí)間后，B中感應(yīng)電流消失，但移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，B中又有感應(yīng)電流出現(xiàn)C在S斷開和閉合的瞬間，B中都有感應(yīng)電流D因?yàn)锳、B兩線圈是兩個(gè)不同的回路，所以B中始終沒有感應(yīng)電流101823年，科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈，來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)， 科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響，他通過很長的導(dǎo)線把連在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里他想，反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的(當(dāng)時(shí)科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的)，插入磁鐵后，如果有電流，跑到另一間房里觀察也來得及就這樣，科拉頓開始了實(shí)驗(yàn)然而，無論他跑得多快，他看到的電流計(jì)指針都是指在“0”刻度的位置，科拉頓失敗了以下關(guān)于科拉頓實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是()A實(shí)驗(yàn)中根本沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生B實(shí)驗(yàn)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生C科拉頓的實(shí)驗(yàn)裝置是完全正確的D科拉頓實(shí)驗(yàn)沒有觀察到感應(yīng)電流是因?yàn)樵诓迦氪盆F的過程中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但當(dāng)跑到另一間房觀察時(shí)，電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束，不會(huì)看到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)三、非選擇題(共30分)11.一個(gè)單匝矩形線圈abcd，邊長ab30 cm，bc20 cm，如圖所示放在Oxyz直角坐標(biāo)系內(nèi)，線圈平面垂直于Oxy平面，與Ox軸和Oy軸的夾角分別為30和60，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B102 T試計(jì)算：當(dāng)磁場方向分別沿Ox，Oy，Oz方向時(shí)，穿過線圈的磁通量各為多少？12.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(dòng)t0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時(shí)間t怎樣變化？請(qǐng)推導(dǎo)這種情況下B與t的關(guān)系式答案8.BC對(duì)圖A而言，因?yàn)橥娭睂?dǎo)線位于環(huán)形導(dǎo)線所在平面內(nèi)，且與直徑重合，因此穿過圓環(huán)的磁通量為零，所以當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時(shí)，磁通量在整個(gè)變化過程中必為零，所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生；對(duì)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)線中的電流時(shí)，磁通量為零，即此過程中磁通量有變化，故閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生；同理分析可得圖C中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生；對(duì)圖D而言，因?yàn)榄h(huán)形導(dǎo)線與直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感線平行，故磁通量為零當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，磁通量在整個(gè)變化過程中皆為零，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9BC線圈中有電流時(shí)，產(chǎn)生的磁場通過鐵芯能穿過B線圈，當(dāng)A線圈中的電流變化時(shí)產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，則穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化，B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流10BCD感應(yīng)電流是在磁通量變化的過程中產(chǎn)生的，這種變化一旦停止，感應(yīng)電流也就不存在了11x3104 Wby3104 Wbz0解析：勻強(qiáng)磁場中穿過垂直于磁場方向、面積為S的平面的磁通量為BS，題中磁場沿Ox，Oy，Oz方向時(shí)，找出矩形線圈在垂直于磁場方向上的投影面積，就可直接用上述公式計(jì)算矩形線圈的面積Sabbc0.300.20 m26102 m2，它垂直于三條坐標(biāo)軸上的投影面積的大小分別為SxScos6102 m23102 m2，SyScos6102 m23102 m2，Sz0.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向時(shí)，穿過線圈的磁通量xBSx1023102 Wb3104 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oy方向時(shí)，穿過線圈的磁通量yBSy1023102 Wb3104 Wb.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oz方向時(shí)，穿過線圈的磁通量zBSz0.12B解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則閉合回路MNED中的磁通量必須保持不變否則一旦變化，則MN中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流BS，而整個(gè)過程中磁通量保持不變，則B0l2B(l2lvt)，解得：B.