2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件教學(xué)案 教科版選修3-2

《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件教學(xué)案 教科版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第1、2節(jié) 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件教學(xué)案 教科版選修3-2（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1、2節(jié) 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)__感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2．法拉第將“磁生電”的現(xiàn)象分為五類：(1)變化中的電流；(2)變化中的磁場(chǎng)；(3)運(yùn)動(dòng)中的恒定電流；(4)運(yùn)動(dòng)中的磁鐵；(5)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。 3．感應(yīng)電流：由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流。 4．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1．探索過(guò)程 (1)奧斯特的“電生磁”： 1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。 (2)磁與電的關(guān)系的探索： 在磁生電的探索歷程中，有多位科學(xué)家致力于磁與電的關(guān)系的研究，如安培

2、、畢奧、薩伐爾、科拉頓等。 (3)法拉第的“磁生電”： ①實(shí)驗(yàn)裝置： 如圖1-1-1所示，在軟鐵環(huán)上分別繞上線圈A、B，線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源相連，線圈B與電流計(jì)連接。 圖1-1-1 ②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 只在電路接通和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針才會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且兩種情況下指針的偏轉(zhuǎn)方向相反。 2．兩個(gè)概念 (1)電磁感應(yīng)：磁生電的現(xiàn)象。 (2)感應(yīng)電流：由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流。 二、探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1．實(shí)驗(yàn)探究 探究1 (1)實(shí)驗(yàn)裝置： 如圖1-1-2所示，將導(dǎo)軌、可移動(dòng)導(dǎo)體AB放置在磁場(chǎng)中，并和電流計(jì)組成閉合電路。 圖1-1-2 (2)實(shí)驗(yàn)操作

3、： 分別讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中靜止、平行于磁感線運(yùn)動(dòng)、切割磁感線運(yùn)動(dòng)，觀察電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 當(dāng)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 探究2 (1)實(shí)驗(yàn)裝置： 如圖1-1-3所示，螺線管A、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)組成電路，螺線管A放在螺線管B內(nèi)，螺線管B與電流計(jì)組成一個(gè)閉合電路。 圖1-1-3 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 實(shí)驗(yàn)操作 有無(wú)電流產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)分析 閉合開(kāi)關(guān)的瞬間 有 當(dāng)螺線管A中的電流發(fā)生變化時(shí)，螺線管B所處的磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而引起穿過(guò)螺線管B的磁通量發(fā)生變化。閉合螺線管B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

4、 閉合開(kāi)關(guān)，A中電流穩(wěn)定后，改變滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值 有 閉合開(kāi)關(guān)，A中電流穩(wěn)定后，滑動(dòng)變阻器在電路中的電阻不變 無(wú) 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間 有 2．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 1．自主思考——判一判 (1)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(√) (2)閉合線圈和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(×) (3)閉合線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(×) (4)穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(√) (5)只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×) (6)線框不閉合時(shí)，

5、即使穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(√) 2．合作探究——議一議 (1)很多科學(xué)家致力于磁與電的關(guān)系的探索，為什么他們?cè)诖派姷难芯恐袥](méi)有成功？ 提示：很多科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有注意磁場(chǎng)的變化、導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等環(huán)節(jié)，只想把導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中來(lái)獲得電流，這實(shí)際上違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。 (2)怎樣理解“電生磁”？ 提示：電流周圍存在磁場(chǎng)是無(wú)條件的，無(wú)論電流是恒定不變的，還是變化的，只要有電流，它的周圍就一定有磁場(chǎng)。 (3)怎樣理解“磁生電”？法拉第總結(jié)了哪些情況“磁生電”？ 提示：“磁生電”是有條件的，即有“磁”不一定有“電”。 法拉第將“磁生電”的現(xiàn)象

6、分為五類： ①變化中的電流； ②變化中的磁場(chǎng)； ③運(yùn)動(dòng)中的恒定電流； ④運(yùn)動(dòng)中的磁鐵； ⑤運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)線。 磁通量及其變化的分析與計(jì)算 1．對(duì)磁通量的理解 (1)當(dāng)S⊥B時(shí)，Φ＝BS；當(dāng)S∥B時(shí)，Φ＝0；當(dāng)S與B的夾角為θ時(shí)，Φ＝BSsin θ。 (2)公式Φ＝BS中的S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積。 (3)S內(nèi)有不同方向的磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)先分別計(jì)算不同方向磁場(chǎng)的磁通量，然后規(guī)定從某個(gè)面穿入的磁通量為正，從該面穿出的磁通量為負(fù)，最后求代數(shù)和。 (4)有多匝線圈時(shí)，因?yàn)榇┻^(guò)線圈的磁感線的條數(shù)不受匝數(shù)影響，故磁通量的計(jì)算也與匝數(shù)無(wú)關(guān)。 2．求磁通量的變

7、化的三種方法 方法一：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，而磁感線穿過(guò)的有效面積S變化時(shí)，則穿過(guò)回路的磁通量的變化量ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS。 方法二：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，而磁感線穿過(guò)的有效面積S不變時(shí)，則穿過(guò)回路的磁通量的變化量ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S。 方法三：若磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)變化，則穿過(guò)回路的磁通量的變化量ΔΦ＝Φt－Φ0。 注意：此時(shí)，ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS。 [典例]　兩個(gè)圓環(huán)A、B如圖1-1-4所示放置，且圓環(huán)半徑RA>RB，一條形磁鐵的軸線過(guò)兩個(gè)圓環(huán)的圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，則穿過(guò)A、B環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)和ΦB的關(guān)系是(　　) 圖1-1-4 A．ΦA(chǔ)>

8、ΦB　　　　　　　 　B．ΦA(chǔ)＝ΦB C．ΦA(chǔ)<ΦB D．無(wú)法確定 [思路點(diǎn)撥] 磁通量可以形象地理解為穿過(guò)線圈的磁感線的條數(shù)；若該線圈內(nèi)有磁感線穿進(jìn)和穿出兩種情況，可以把磁通量理解為穿過(guò)線圈的凈磁感線條數(shù)。 [解析]　解題時(shí)要注意有兩個(gè)方向的磁感線穿過(guò)圓環(huán)，磁通量應(yīng)是抵消之后剩余的磁感線的條數(shù)。從上向下看，穿過(guò)圓環(huán)A、B的磁感線如圖所示，磁感線有進(jìn)有出，A、B環(huán)向外的磁感線條數(shù)一樣多，但A環(huán)向里的磁感線條數(shù)較多，抵消的條數(shù)多，凈剩條數(shù)少，所以ΦA(chǔ)<ΦB，C正確。 [答案]　C 磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分。在所研究的閉合電路內(nèi)有磁感線穿進(jìn)和穿出兩種情況時(shí)，若規(guī)定穿進(jìn)的

9、磁通量為正，則穿出的磁通量為負(fù)?！　　　? 1．六根絕緣的導(dǎo)線，在同一平面內(nèi)組成四個(gè)相同的正方形，導(dǎo)線中通以大小相等的電流，方向如圖1-1-5所示。在這四個(gè)正方形區(qū)域中，指向紙面向里且合磁通量最大的區(qū)域是(　　) A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 圖1-1-5 解析：選A　由于是直線電流的磁場(chǎng)，六支電流在每個(gè)區(qū)域都有磁感線的分布，只有逐一分析六支電流在每個(gè)區(qū)域的合磁通量，才能進(jìn)行比較。假設(shè)每支電流的磁感線穿過(guò)相鄰區(qū)域的有2條，穿過(guò)較遠(yuǎn)區(qū)域的有1條，這樣可以作出穿過(guò)各區(qū)域的磁感線分布圖，如圖所示，分析可知選項(xiàng)A正確。 2.如圖1-1-6所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)

10、磁場(chǎng)，B＝0.8 T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm。在紙面內(nèi)先后放上不同的圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm,10匝；B線圈半徑為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝。問(wèn)： (1)在B減為0.4 T的過(guò)程中，A和B中磁通量改變了多少？ (2)當(dāng)磁場(chǎng)維持0.8 T不變而方向轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中，C中磁通量改變了多少？ 圖1-1-6 解析：(1)對(duì)A線圈：Φ1＝B1πR2，Φ2＝B2πR2， 磁通量改變量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|≈(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×10－4 Wb。 對(duì)B線圈： ΔΦ＝|Φ2－Φ1|≈(

11、0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×10－4 Wb。 (2)對(duì)C線圈：Φ1＝Bπr2， 磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，Φ2＝Bπr2cos 30°， 磁通量改變量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr2(1－cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb≈8.4×10－6 Wb。 答案：(1)1.256×10－4 Wb　1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件 (1)電路必須是閉合電路。 (2)穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化。 2．對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解 (1)不

12、論用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流 產(chǎn)生。 (2)在閉合電路中有磁通量但不變化，即使磁場(chǎng)很強(qiáng)，磁通量很大，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可以歸納為兩個(gè)：一個(gè)是電路本身的屬性，即電路必須是閉合的；另一個(gè)是穿過(guò)電路的磁通量必須發(fā)生變化。 3．理解導(dǎo)體棒切割磁感線的方法 (1)導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”，如果沒(méi)有“割斷”就不能說(shuō)切割。如圖1-1-7所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)體都切割磁感線，而圖丙中，導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線。 圖1-1-7 (2)即使導(dǎo)體“切割”了磁感線，也不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖1-1-8所示，對(duì)于圖甲，盡管導(dǎo)體“切割”了

13、磁感線(勻強(qiáng)磁場(chǎng))，但穿過(guò)閉合線框的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化，沒(méi)有感應(yīng)電流；對(duì)于圖乙，導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)越來(lái)越少，線框中有感應(yīng)電流；對(duì)于圖丙，閉合導(dǎo)體回路在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，切割了磁感線，同時(shí)穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)減少，線框中有感應(yīng)電流。 圖1-1-8 [典例]　 (多選)如圖1-1-9所示，矩形線框abcd由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是(　　) 圖1-1-9 A．向右平動(dòng)(ad邊還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)) B．向上平動(dòng)(ab邊還沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)) C．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒(méi)有轉(zhuǎn)入磁場(chǎng)) D．以ab邊為軸轉(zhuǎn)

14、動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過(guò)90°) [思路點(diǎn)撥] 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)： (1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。 (2)判斷線框做各種運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量是否發(fā)生變化。 [解析]　選項(xiàng)A和D所描述的情況，線框在磁場(chǎng)中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過(guò)線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 [答案]　AD (1)在閉合電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，取決于穿過(guò)電路的磁通量是否發(fā)生變化，而不是取決于電路有無(wú)磁通量。 (2)閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁

15、感線運(yùn)動(dòng)是引起電路磁通量變化的具體形式之一。但閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不一定總會(huì)引起閉合電路的磁通量變化。如圖所示，矩形線框abcd在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)向右平動(dòng)，雖然ad、bc邊都切割磁感線，但穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)有變化，因而沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流?！　　　? 1．如圖所示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 解析：選B　A中線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流；C、D中線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量總為零，故無(wú)感應(yīng)電流；只有B中，當(dāng)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不斷變化，故有電流產(chǎn)生，故選B。 2. (多選)如圖1

16、-1-10所示，有一金屬環(huán)和一條形磁鐵，下列哪些過(guò)程環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流(　　) 圖1-1-10 A．環(huán)不動(dòng)，將磁鐵插入環(huán)中 B．環(huán)不動(dòng)，將磁鐵從環(huán)中拔出 C．磁鐵不動(dòng)，將環(huán)套入磁鐵 D．磁鐵在環(huán)中與環(huán)保持相對(duì)靜止并一起向下運(yùn)動(dòng) 解析：選ABC　環(huán)不動(dòng)，將磁鐵插入環(huán)中，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；環(huán)不動(dòng)，將磁鐵從環(huán)中拔出時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；磁鐵不動(dòng)，將環(huán)套入磁鐵時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；把磁鐵在環(huán)中與環(huán)保持相對(duì)靜止并一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選ABC。 3．如圖1-1-11所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一

17、個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框。在下列幾種情況下，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？ (1)保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)(圖甲)。 (2)保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)(圖乙)。 (3)線框繞軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)(圖丙)。 圖1-1-11 解析：(1)圖甲中，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (2)圖乙中，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，盡管切割磁感線，但是穿過(guò)線框的磁通量也沒(méi)變化，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (3)圖丙中，線框繞AB轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)使穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生改變，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 答案：見(jiàn)解析 1．關(guān)于感

18、應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流 B．只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流 C．若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定沒(méi)有感應(yīng)電流 D．當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流 解析：選D　如果線圈不閉合，就不能形成回路，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；閉合線圈只有一部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流，D正確。 2．利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問(wèn)題。

19、IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路。公交車上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池 B．僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作 C．若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息 解析：選B　IC卡工作所需要的能量是線圈L中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；要使電容C達(dá)

20、到一定的電壓，則讀卡機(jī)應(yīng)該發(fā)射特定頻率的電磁波，IC卡才能有效工作，選項(xiàng)B正確；若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，線圈L中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但電容C不能達(dá)到一定的電壓，IC卡不能有效工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；IC卡既能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，也能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3.如圖1所示，大圓導(dǎo)線環(huán)A中通有電流，方向如圖所示，另在導(dǎo)線環(huán)A所在的平面內(nèi)畫(huà)一個(gè)圓B，它的一半面積在A環(huán)內(nèi)，另一半面積在A環(huán)外，則穿過(guò)B圓內(nèi)的磁通量(　　) 圖1 A．為零 B．垂直向里 C．垂直向外 D．條件不足，無(wú)法判斷 解析：選B　由環(huán)形電流的磁感線分布可知，中間密，外部稀疏，所以穿過(guò)B

21、圓的總磁通量是垂直紙面向里的，則選項(xiàng)B正確。 4.如圖2所示，將一線圈放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面平行于磁感線，則線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　) 圖2 A．線圈繞N邊轉(zhuǎn)動(dòng) B．線圈繞M邊轉(zhuǎn)動(dòng) C．線圈沿垂直于紙面的方向做平動(dòng) D．線圈平行于紙面做平動(dòng) 解析：選B　此時(shí)線圈中的磁通量為零，當(dāng)繞N邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量一直為零，沒(méi)有發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈繞M邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確；當(dāng)線圈做垂直于磁感線的平行運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量一直為零，不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈做平行于磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量一直為零，無(wú)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。 5.

22、 (多選)如圖3所示，直導(dǎo)線MN豎直放置并通以向上的電流I，矩形金屬線框abcd與MN處在同一平面，邊ab與MN平行，則(　　) 圖3 A．線框向左平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流 B．線框豎直向上平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流 C．線框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框中有感應(yīng)電流 D．MN中電流突然變化時(shí)，線框中有感應(yīng)電流 解析：選AD　本題為通電直導(dǎo)線磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的確定，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指指向電流方向，四指環(huán)繞方向即為磁場(chǎng)方向，即在MN周圍產(chǎn)生成同心圓形式的磁場(chǎng)，且越往外走磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，對(duì)于MN而言，其左端磁感應(yīng)方向向外，其右端磁感應(yīng)方向向里，故可以把模型簡(jiǎn)化為矩形框處于垂直紙面向里，且

23、越往右越稀的磁場(chǎng)中。故當(dāng)線框向左平移，磁通量變大，能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于線框閉合，繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確。當(dāng)線框向上或者轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，由于產(chǎn)生的磁場(chǎng)是同心圓，故磁通量無(wú)變化，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B、C均錯(cuò)誤。當(dāng)MN中電流增大時(shí)候，感應(yīng)磁場(chǎng)增大則磁通量增大，故有感應(yīng)電流，D正確。 6．(多選)某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)將電流表、線圈A和B、滑動(dòng)變阻器、蓄電池、電鍵用導(dǎo)線連接成如圖4的實(shí)驗(yàn)電路，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖4 A．接通和斷開(kāi)電鍵時(shí)，電流表的指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．接通和斷開(kāi)電鍵時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向一正一反 C．電鍵接通，分別向左和向

24、右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相同 D．電鍵接通，分別向左和向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 解析：選AD　蓄電池與A線圈組成的電路是恒定直流電路，A線圈中的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)，接通和斷開(kāi)電鍵時(shí)B線圈組成的閉合回路無(wú)磁通量的變化，故電流表的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、D正確。 7.如圖5所示，a、b、c三個(gè)閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過(guò)時(shí)，穿過(guò)它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，則(　　) 圖5 A．Φa＜Φb＜Φc　　　 　B．Φa＞Φb＞Φc C．Φa＜Φc＜Φb D．Φa＞Φc＞Φb 解析：選B　當(dāng)a中有電流通過(guò)時(shí)，穿過(guò)a、

25、b、c三個(gè)閉合線圈垂直于紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒(méi)有向外的磁感線，因此穿過(guò)閉合線圈的凈磁感線條數(shù)a最多，b次之，c最少，即Φa＞Φb＞Φc。選項(xiàng)B正確。 8．在圖6中，條形磁鐵以速度v遠(yuǎn)離螺線管，螺線管中的感應(yīng)電流的情況是(　　) 圖6 A．穿過(guò)螺線管中的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．穿過(guò)螺線管中的磁通量減少，產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．穿過(guò)螺線管中的磁通量增加，不產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．穿過(guò)螺線管中的磁通量減少，不產(chǎn)生感應(yīng)電流 解析：選B　條形磁鐵從左向右遠(yuǎn)離螺線管的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)方向向下，且磁通量在減小，所以能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選B。

26、 9.如圖7所示，在紙面內(nèi)放有一個(gè)條形磁鐵和一個(gè)圓形線圈(位于磁鐵正中央)，下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖7 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極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi) 解析：選D　當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：(1)閉合回路；(2)磁通量發(fā)生變化。圖中位置時(shí)，從N極到S極的磁感線與圓形線圈的平面平行，磁通量為零，磁鐵在紙面內(nèi)向上平移，磁鐵在紙面向右平移，磁鐵繞垂直紙面內(nèi)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這三種情況線圈滿足閉合回路的條件，磁感線仍然與圓形線圈平面平行，磁

27、通量沒(méi)有發(fā)生變化，所以A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)時(shí)，有磁感線穿過(guò)圓形線圈，磁通量發(fā)生了變化，滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，所以D項(xiàng)正確。 10.如圖8所示，開(kāi)始時(shí)矩形線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，若要使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，則下列方法中不可行的是(　　) 圖8 A．以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng) B．以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng) C．以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) D．以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) 解析：選D　若要使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過(guò)線圈的磁通量必發(fā)生變化，A、B、C都能使得線圈中的磁通量發(fā)生變化，而D選項(xiàng)的方法磁感線穿過(guò)線圈的有效面積不變，所以磁通量不變，故沒(méi)有感

28、應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確。 11.如圖9所示，一帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其正下方有一導(dǎo)體環(huán)B放在絕緣水平地面上，圓環(huán)B的圓心位于懸點(diǎn)正下方。 (1)將圓環(huán)以環(huán)上某點(diǎn)為支點(diǎn)豎起時(shí)，圓環(huán)中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)將圓環(huán)在水平面上拉動(dòng)時(shí)，圓環(huán)中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。 圖9 解析：帶電小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)等效為一環(huán)形電流，在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，可由安培定則判斷磁感線的分布特點(diǎn)。 (1)當(dāng)圓環(huán)豎起時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減少，由感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知圓環(huán)中產(chǎn)生電流。 (2)當(dāng)圓環(huán)被拉動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減少，圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案：(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流　(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流

29、 12．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖10所示。它們是： ①電流計(jì)?、谥绷麟娫础、蹘цF芯的線圈A　 ④線圈B?、蓦婃I?、藁瑒?dòng)變阻器 圖10 (1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)。 (2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出三種方法。 ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②_______

30、_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)使線圈A與電鍵、直流電源、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，線圈B與電流計(jì)連成閉合回路； (2)只要能使穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化就可以使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案：(1)如圖所示 (2)①閉合開(kāi)關(guān)?、跀嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)?、坶_(kāi)關(guān)閉合時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 14