2019-2020學年高中物理 第1章 電磁感應 第1節(jié) 磁生電的探索學案 魯科版選修3-2

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1、第1節(jié)　磁生電的探索 　1.了解電磁感應的探索歷程，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神．　2.知道電磁感應的定義，理解感應電流產(chǎn)生的條件．　3.會運用產(chǎn)生感應電流的條件判斷具體實例中有無感應電流． 一、電磁感應的探索歷程 事件 意義 電生磁 1820年，丹麥奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應 拉開了研究電與磁相互關系的序幕 磁生電 菲涅耳、安培、科拉頓、亨利等致力于磁生電的研究 科學探索是曲折的，真理追求是執(zhí)著的 1831年，英國法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象 揭示了電和磁的內(nèi)在聯(lián)系，引領人類進入電氣時代 (1)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的

2、聯(lián)系．(　　) (2)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系．(　　) (3)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，進一步研究了電磁感應現(xiàn)象．(　　) 提示：(1)√　(2)√　(3)× 二、科學探究——感應電流產(chǎn)生的條件 1．實驗探究 探究1：導體棒在磁場中運動(如圖所示)． 實驗操作 有無電流產(chǎn)生 實驗探究結(jié)論 導體棒AB與磁場相對靜止 無 導體棒AB切割磁感線，通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生 導體棒AB平行于磁感線運動(與導軌不分離) 無 導體棒AB做切割磁感線運動(與導軌不分離) 有 探究2：磁鐵在螺線管中運動(如圖所示)．

3、 實驗操作 有無電流產(chǎn)生 實驗探究結(jié)論 將磁鐵插入螺線管時 有 將磁鐵插入或拔出螺線管時，通過螺線管閉合回路的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生 磁鐵靜止在螺線管中時 無 將磁鐵拔出螺線管時 有 探究3：螺線管A放在螺線管B內(nèi)(如圖所示)． 實驗操作 有無電流產(chǎn)生 實驗探究結(jié)論 閉合開關的瞬間 有 導體和磁場間并沒有發(fā)生相對運動，當螺線管A中的電流發(fā)生變化時，螺線管B所處的磁場發(fā)生變化，從而引起穿過螺線管B的磁通量發(fā)生變化，螺線管B所在的閉合回路中有感應電流產(chǎn)生 閉合開關，A中電流穩(wěn)定后，滑動變阻器電阻變大 有 閉合開關，A中電流穩(wěn)定后，滑動

4、變阻器電阻不變 無 閉合開關，A中電流穩(wěn)定后，滑動變阻器電阻變小 有 斷開開關的瞬間 有 2．實驗結(jié)論：通過對以上三個實驗的探究得出：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生． 瑞士科學家科拉頓將一塊磁鐵在螺線管中移動的過程中，有感應電流產(chǎn)生嗎？他跑到隔壁房間觀察時為什么始終沒有看到電流計指針的偏轉(zhuǎn)？ 提示：有．感應電流是在磁通量變化過程中產(chǎn)生的，他跑到隔壁房間時，電磁感應現(xiàn)象已經(jīng)完成，電流計指針已經(jīng)擺動過了． 　磁通量及其變化量的分析[學生用書P2] 磁通量Φ 磁通量的變化量ΔΦ 物理意義 某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)

5、 穿過某個面的磁通量的差值 大小計算 Φ＝B·S，S為與B垂直的面積，不垂直時，取S在與B垂直方向上的投影 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1或ΔΦ＝B·ΔS(B不變)或ΔΦ＝S·ΔB(S不變) 說明 (1)磁通量Φ是標量，但有正、負，其正、負由“面”決定，若穿過某一面的磁感線既有穿出，又有穿進，則穿過該面的磁通量為凈磁感線的條數(shù) (2)磁通量的大小及磁通量的變化量均與匝數(shù)無關 命題視角1　磁通量的計算 　如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，矩形線框abcd垂直于磁場放置，邊長分別為L1和L2，則穿過線框的磁通量為________，若將線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動90°，此

6、時穿過線框的磁通量為________． [解析]　根據(jù)磁通量的公式得Φ＝BS＝BL1L2；線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動90°后，沒有磁感線穿過線圈，磁通量為零． [答案]　BL1L2　0 命題視角2　磁通量變化量的理解 　磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量．如圖所示，通有恒定電流的直導線MN與閉合線框abcd共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設前后兩次通過線框的磁通量的變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　) A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定ΔΦ1和ΔΦ2的大小關系 [解題探究] 兩種情

7、況下線框在位置2的磁通量相同嗎？ [解析]　第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量差的絕對值；第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)面穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和，故ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確． [答案]　C 命題視角3　磁通量及其變化量的綜合應用 　如圖所示的線框abcd面積為S，處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面成θ角，當線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90°到虛線位置時，試求： (1)初末位置穿過線框的磁通量大小Φ1和Φ2； (2)磁通量的變化量ΔΦ. [解題探究] (1)初末

8、位置磁場是否從同一面穿過？ (2)初末位置垂直于B方向的投影面積是多大？ [解析]　(1)法一：在初始位置，把面積向垂直于磁場方向進行投影，可得垂直于磁場方向的面積為S⊥＝Ssin θ，所以Φ1＝BSsin θ.在末位置，把面積向垂直于磁場方向進行投影，可得垂直于磁場方向的面積為S′⊥＝Scos θ.由于磁感線從反面穿入，所以Φ2＝－BScos θ. 法二：如圖所示，把磁感應強度B沿垂直于面積S和平行于面積S的方向進行分解，得 B上＝Bsin θ，B左＝Bcos θ 所以Φ1＝B上S＝BSsin θ. Φ2＝－B左S＝－BScos θ. (2)開始時B與線框平面成θ角，穿過線

9、框的磁通量Φ1＝BSsin θ；當線框平面按順時針方向轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量減少，當轉(zhuǎn)動θ時，穿過線框的磁通量減少為零，繼續(xù)轉(zhuǎn)動至90°時，磁感線從另一面穿過，磁通量變?yōu)椤柏摗敝?，?＝－BScos θ.所以，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)． [答案]　(1)BSsin θ　－BScos θ　(2)－BS(cos θ＋sin θ) (1)應用公式Φ＝B·S計算磁通量時，要注意各符號的物理意義及公式的適用條件． (2)計算穿過某面的磁通量變化量時，要注意前、后磁通量的正、負值，如例2中原磁通量Φ1為正，當平面轉(zhuǎn)過180°后，磁通量

10、Φ2為負，磁通量的變化量ΔΦ＝Φ1＋Φ2.　 【通關練習】 1.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，下列說法正確的是(　　) A．Φa<Φb<Φc　　 B．Φa>Φb>Φc C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb 解析：選B.當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，根據(jù)磁感線是閉合曲線的特點，可知向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此根據(jù)合磁通量的計算方法，應該是Φa>Φb>Φc，選項B正確． 2.如圖所示，一個100匝的線圈，其橫截面

11、積是邊長為L＝0.20 m 的正方形，放在磁感應強度為B＝0.50 T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)，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. 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＝ m2. 穿過線圈的磁通量： Φ2＝BS2＝ Wb≈2.55×10－2 Wb. 所以，磁通量的變化： ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×1

12、0－2 Wb＝5.5×10－3 Wb. 答案：5.5×10－3 Wb 　感應電流是否產(chǎn)生的判斷[學生用書P3] 1．感應電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化． 2．判斷穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況： (1)閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動． (2)線圈與磁體之間發(fā)生相對運動，或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生，而螺線管中的電流發(fā)生變化． (3)磁感應強度B和線圈面積S同時發(fā)生變化． (4)磁感應強度B和線圈之間夾角發(fā)生變化，如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動等． 命題視角1　感應電流產(chǎn)生的條件 　關于產(chǎn)生感應電流的條件，下列說法正

13、確的是(　　) A．任一閉合回路在磁場中運動，閉合回路中就一定會有感應電流 B．任一閉合回路在磁場中做切割磁感線運動，閉合回路中一定會有感應電流 C．穿過任一閉合回路的磁通量為零的瞬間，閉合回路中一定不會產(chǎn)生感應電流 D．無論用什么方法，只要穿過閉合回路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化，閉合回路中一定會有感應電流 [解析]　只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化就一定會產(chǎn)生感應電流，而磁通量是穿過某一面積磁感線的凈條數(shù)，選項D正確；閉合回路在磁場中運動，磁通量可能變化，也可能不變，選項A錯誤；閉合回路在磁場中做切割磁感線運動，磁通量可能變化，也可能不變，選項B錯誤；磁通量為零的瞬間不能說明閉合回路中

14、的磁通量沒有發(fā)生變化，選項C錯誤． [答案]　D 命題視角2　對感應電流有無的判斷 　下圖中能產(chǎn)生感應電流的是(　　) [解析]　根據(jù)產(chǎn)生感應電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應電流；B中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，Φ恒為零，無感應電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無感應電流． [答案]　B 命題視角3　感應電流產(chǎn)生條件的應用 　如圖所示，線圈Ⅰ與電源、開關、滑動變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計G相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上，在下列情況下，電流計G中沒有示數(shù)的是(　　) A．開關閉合瞬間 B．開關閉合穩(wěn)定后 C．開

15、關閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器滑動端 D．開關斷開瞬間 [解題探究] (1)線圈Ⅰ中磁場方向怎樣判斷？ (2)開關閉合(斷開)瞬間、來回移動滑動變阻器滑動端，線圈Ⅱ中的磁通量怎樣變化？ [解析]　開關閉合前，線圈Ⅰ、Ⅱ中均無磁場，開關閉合瞬間，線圈Ⅰ中電流從無到有，電流的磁場也從無到有，穿過線圈Ⅱ的磁通量從無到有，線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應電流，電流計G有示數(shù)，A錯；開關閉合穩(wěn)定后，線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場不變，此時線圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈Ⅱ中無感應電流產(chǎn)生，電流計G無示數(shù)，B對；開關閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器滑動端，電阻變化，線圈Ⅰ中的電流變化，電流形成的磁場也發(fā)生

16、變化，穿過線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化，線圈Ⅱ中有感應電流產(chǎn)生，電流計G有示數(shù)，C錯；開關斷開瞬間，線圈Ⅰ中電流從有到無，電流的磁場也從有到無，穿過線圈Ⅱ的磁通量也從有到無，線圈Ⅱ中有感應電流產(chǎn)生，電流計G有示數(shù)，D錯． [答案]　B 在閉合回路中是否產(chǎn)生感應電流，取決于穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化，而不是取決于回路有無磁通量．如例5中D項和例6中B項．　 　(多選)如圖所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應電流的是(　　) A．開關S接通的瞬間 B．開關S接通后，電路中電流穩(wěn)定時 C．開關S接通后，滑動變阻器觸頭滑動的瞬間 D．開關S斷

17、開的瞬間 解析：選ACD.通電螺線管相當于電磁鐵，當開關接通瞬間，螺線管產(chǎn)生了磁場，穿過閉合線圈A的磁通量從無到有，發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生感應電流，A項對；開關斷開瞬間，A中磁通量從有到無，發(fā)生了變化，有感應電流產(chǎn)生，D項對；開關S接通后，電流穩(wěn)定時，A中有磁通量，但磁通量沒有變化，所以不會有感應電流產(chǎn)生，B項錯誤；當滑動變阻器觸頭滑動時，電流改變，通電螺線管的磁場改變，A中磁通量也隨之改變，有感應電流產(chǎn)生，C項對． [隨堂檢測] [學生用書P4] 1．1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，震動了整個科學界，它證實電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的，從而在科學界引起了對稱性的思考：既然電流能夠引起

18、小磁針的運動，那么為什么不能用磁鐵使導線中產(chǎn)生電流呢？在眾多科學家中，法拉第通過精心設計的一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應規(guī)律，將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”真正聯(lián)系起來．在下面幾個典型的實驗設計思想中，所做的推論后來被實驗否定的是(　　) A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導體表面感應出電荷，那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流 B．既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流 C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢 D．既然運動的磁鐵可在近

19、旁的導體中感應出電動勢，那么運動的導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流 解析：選A.法拉第經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)引起感應電流的原因都與變化和運動有關，選項BCD中所敘述的思想都被實驗證實，選項A中推論不成立． 2．下列關于磁通量的說法中正確的有(　　) A．磁通量不僅有大小還有方向，所以磁通量是矢量 B．在勻強磁場中，a線圈的面積比b線圈的面積大，則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的大 C．磁通量大，磁感應強度不一定大 D．把某線圈放在磁場中的M、N兩點，若放在M處的磁通量較在N處的大，則M處的磁感應強度一定比N處的大 解析：選C.磁通量是標量，選項A錯誤．根據(jù)Φ＝BS，磁通量由

20、磁感應強度B和磁感線垂直穿過的面積S決定，S大，Φ不一定大，選項B錯誤．Φ大，B不一定大，選項C正確、選項D錯誤． 3．如圖所示為探究產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象條件的實驗裝置，下列情況不能引起電流計指針轉(zhuǎn)動的是(　　) A．閉合開關瞬間 B．斷開開關瞬間 C．閉合開關后拔出鐵芯瞬間 D．閉合開關穩(wěn)定后保持變阻器的滑片位置不變 解析：選D.選項A、B、C都能使線圈B中磁通量發(fā)生變化，都能產(chǎn)生感應電流而引起電流計指針轉(zhuǎn)動；選項D不能使線圈B中的磁通量發(fā)生改變，不能產(chǎn)生感應電流，所以不能引起電流計指針轉(zhuǎn)動． 4.如圖所示，a、b、c三個環(huán)水平套在豎直條形磁鐵外面，其中a和b兩環(huán)大小相同，c環(huán)

21、最大，a環(huán)位于N極處且與端面共面，b、c兩環(huán)位于條形磁鐵中部，三個環(huán)的圓心在磁鐵的軸線上，則關于穿過三個環(huán)的磁通量大小，下列說法正確的是(　　) A．c環(huán)最大，a與b環(huán)相同 B．三個環(huán)相同 C．b環(huán)比c環(huán)大 D．a(chǎn)環(huán)一定比c環(huán)大 解析：選C.條形磁鐵磁場的磁感線分布特點是：①在外部，兩端密，中間疏；②磁鐵內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等．穿過a、b、c三個環(huán)向上的磁通量相同，而向下的磁通量不同，故選項C正確，A、B錯誤；而穿過a、c兩環(huán)的磁通量大小關系不確定，選項D錯誤． 5．(多選)如圖所示的實驗中，在一個足夠大的磁鐵的磁場中，如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向運動

22、速度的大小為v2，則以下說法正確的是(　　) A．當v1＝v2，且方向相同時，可以產(chǎn)生感應電流 B．當v1＝v2，且方向相反時，可以產(chǎn)生感應電流 C．當v1≠v2時，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應電流 D．當v2＝0時，v1的方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，可以產(chǎn)生感應電流 解析：選BCD.當v1＝v2，且方向相同時，二者無相對運動，AB不切割磁感線，回路中磁通量不變，回路中無感應電流，選項A錯誤；當v1＝v2，且方向相反時，則AB切割磁感線，穿過回路的磁通量變化，有感應電流產(chǎn)生，選項B正確；當v1≠v2時，無論方向相同或相反，二者都有相對運動，穿過回路的磁通量都會發(fā)生變

23、化，有感應電流產(chǎn)生，選項C正確；當v2＝0，v1的方向與磁感線的夾角θ<90°時，v1有垂直切割磁感線方向的分量，即AB仍在切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，選項D正確． [課時作業(yè)] [學生用書P69(單獨成冊)] 一、單項選擇題 1．許多科學家在物理學發(fā)展中作出了重要的貢獻，首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象的物理學家分別是(　　) A．麥克斯韋和法拉第　　　　　 B．法拉第和密立根 C．奧斯特和法拉第 D．奧斯特和安培 解析：選C.1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)載流導體能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，首次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，1831年，英國物理學家法拉第首

24、次發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，選項C正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，選項ABD錯誤． 2．如圖所示實驗裝置中可用于研究電磁感應現(xiàn)象的是(　　) 解析：選B.選項A是用來探究影響安培力大小因素的實驗；選項B是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗，觀察導體棒在磁場中做切割磁感線運動時電流表是否會產(chǎn)生感應電流；選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關的實驗；選項D是奧斯特實驗，證明通電導線周圍存在磁場． 3.如圖所示，ab是水平面上一個圓形閉合線圈的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電直導線ef.已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，

25、ef中的電流I產(chǎn)生的磁場穿過圓形閉合線圈的磁通量將(　　) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終為零 D．不為零，但保持不變 解析：選C.由安培定則可知通電直導線ef產(chǎn)生了磁場，由磁場的對稱性可知，對于圓形閉合線圈平面的同一側(cè)來說，穿進圓形閉合線圈的磁感線的條數(shù)與穿出圓形閉合線圈的磁感線條數(shù)是相等的，即穿過圓形線圈的磁通量始終為零，選項C正確． 4．閉合電路的一部分導線ab處于勻強磁場中，圖中所示各種情況下導線都在紙面內(nèi)運動，那么下列判斷中正確的是(　　) A．都會產(chǎn)生感應電流 B．都不會產(chǎn)生感應電流 C．甲、乙不會產(chǎn)生感應電流，丙、丁會產(chǎn)生感應電流 D．甲

26、、丙會產(chǎn)生感應電流，乙、丁不會產(chǎn)生感應電流 解析：選D.甲、丙會產(chǎn)生感應電流，因為導線切割了磁感線；乙、丁不會產(chǎn)生感應電流，因為導線在磁場中穿行，沒有切割磁感線． 5.一磁感應強度為B的無界勻強磁場，方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角，將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為(　　) A．0 B．2BS C．2BScos θ D．2BSsin θ 解析：選C.開始穿過線圈平面的磁通量為Φ1＝BScos θ，后來穿過線圈平面的磁通量為Φ2＝－BScos θ，則磁通量的變化量為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2B

27、Scos θ. 6.如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框，在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應電流的是(　　) A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動 B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動 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 解析：選C.四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線框運動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應電流．C中線框轉(zhuǎn)動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應電流，C項正確． 7.如圖所示，一有限范圍

28、的勻強磁場，寬度為d，將一邊長為l的正方形導線框以速度v向右勻速地通過磁場區(qū)域，若d>l，則導線框中不產(chǎn)生感應電流的時間應等于(　　) A． B． C． D． 解析：選C.當導線框剛剛完全進入磁場時至導線框剛剛出磁場時，穿過導線框的磁通量不發(fā)生變化，導線框中不會產(chǎn)生感應電流，對應的位移為(d－l)，所以時間為t＝，選項C正確． 8.如圖所示，在條形磁鐵的外面套著一個閉合金屬彈簧線圈P，現(xiàn)用力從四周拉彈簧線圈，使線圈包圍的面積變大，則下列關于穿過彈簧線圈磁通量的變化以及線圈中是否有感應電流產(chǎn)生的說法中，正確的是(　　) A．磁通量增大，有感應電流產(chǎn)生 B．磁通量增大，

29、無感應電流產(chǎn)生 C．磁通量減小，有感應電流產(chǎn)生 D．磁通量減小，無感應電流產(chǎn)生 解析：選C.本題中條形磁鐵磁感線的分布如圖所示(從上向下看)． 磁通量是指穿過一個面的磁感線的多少，由于豎直向上的和豎直向下的磁感線要抵消一部分，當彈簧線圈P的面積擴大時，豎直向下的磁感線條數(shù)增加，而豎直向上的磁感線條數(shù)是一定的，故穿過這個面的磁通量將減小，回路中會有感應電流產(chǎn)生． 二、多項選擇題 9．如圖所示是法拉第最初研究電磁感應現(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．下列說法正確的是(　　) A．當右邊磁鐵S極離開B端時，線圈中產(chǎn)生感應電流 B．當右邊磁鐵S極

30、離開B端，并在B端附近運動時，線圈中產(chǎn)生感應電流 C．當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中有感應電流 D．當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，線圈中無感應電流 解析：選ABD.當磁鐵離開B端或在B端附近運動時，線圈所處位置磁場變化，穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，選項A、B正確；當磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中無感應電流，選項C錯誤，選項D正確． 10.如圖所示，開始時矩形導線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使導線框中產(chǎn)生感應電流，則下列辦法可行的是(　　) A．將導線框向左拉出磁場 B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°) C．以ad邊為軸轉(zhuǎn)

31、動(小于60°) D．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°) 解析：選ABC.將導線框向左拉出磁場的過程中，導線框的bc邊做切割磁感線的運動，或者說穿過導線框的磁通量減少，所以導線框中將產(chǎn)生感應電流，選項A正確；當導線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時，導線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運動，或者說穿過導線框的磁通量在發(fā)生變化，所以導線框中將產(chǎn)生感應電流，選項B正確；當導線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)時，穿過導線框的磁通量在減少，所以在這個過程中導線框中會產(chǎn)生感應電流，選項C正確；當導線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動的角度小于60°，則穿過導線框的磁通量始終保持不變，所以在這個過程中導線框中不會產(chǎn)生感應電流

32、，選項D錯誤． 三、非選擇題 11．演示地磁場存在的實驗裝置(由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示．首先將線圈豎直放置，以豎直方向為軸轉(zhuǎn)動，屏幕上的電流指針________(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動，電流指針________(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動，電流指針________(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)． 解析：判斷有無感應電流發(fā)生的關鍵是判斷閉合回路中磁通量是否變化．地磁場在北半球的水平分量由南指向北，豎直分量向下．首先將線圈豎直放置，以豎直方向為軸轉(zhuǎn)動，線圈中磁通量變化，有感應電

33、流產(chǎn)生，屏幕上的電流指針有偏轉(zhuǎn)；然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動，線圈中磁通量不變化，無感應電流產(chǎn)生，電流指針無偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動，線圈中磁通量不變化，無感應電流產(chǎn)生，電流指針無偏轉(zhuǎn)． 答案：有　無　無 12．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　②直流電源?、蹘цF芯的線圈A?、芫€圈B ⑤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)①將斷開的開關閉合；②將閉合的開關斷開

34、；③閉合開關后，改變滑動變阻器滑片的位置；④閉合開關后，將線圈A插入線圈B中；⑤閉合開關后，將線圈A從線圈B中拔出． 答案：見解析 13.如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adeb構(gòu)成一個邊長為L的正方形，開始時磁感應強度為B0.若從t＝0時刻起，磁感應強度逐漸減小，棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應電流，則磁感應強度應怎樣隨時間變化(寫出B與t的關系式)? 解析：要使電路中感應電流為零，只需穿過閉合電路的總磁通量不變，故BL(L＋vt)＝B0L2所以B＝. 答案：B＝ 17