2022年高中物理 第4章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知能優(yōu)化訓練 新人教版選修3-2

2022年高中物理 第4章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知能優(yōu)化訓練 新人教版選修3-21關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A只要有磁感線穿過電路，電路中就有感應(yīng)電流B只要閉合電路在做切割磁感線運動，電路中就有感應(yīng)電流C只要穿過閉合電路的磁通量足夠大，電路中就有感應(yīng)電流D只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流解析：選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：一是電路閉合，二是穿過電路的磁通量發(fā)生變化，二者必須同時滿足，A、C項錯誤，D項正確閉合電路切割磁感線時，穿過其中的磁通量不一定變化，也不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤圖41122將條形磁鐵豎直放置，閉合圓環(huán)水平放置，并使條形磁鐵中心線穿過圓環(huán)中心，如圖4112所示，若圓環(huán)為彈性環(huán)，其形狀由a擴大到b，那么圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化情況是()A磁通量增大B磁通量減小C磁通量不變D無法判斷解析：選B.作出俯視圖，如圖所示，穿過環(huán)a、b的磁感線有進有出，相互抵消后，得a出進，b出進.從a、b中穿出的磁感線條數(shù)相同，但從b中穿入的磁感線條數(shù)更多，故ab.3有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動圖4113中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖4113解析：選D.A中線圈不切割磁感線，所以A中線圈沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生即使切割了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，比如B和C中的線圈豎直邊切割了磁感線，但閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，故B、C中的線圈也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生圖41144如圖4114，A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實現(xiàn)的是()A先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)BS1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)C先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)DS1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)解析：選AD.先閉合S2形成閉合電路，然后將S1斷開或閉合的瞬間，由于電磁感應(yīng)在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而使電流計指針偏轉(zhuǎn)A、D正確圖41155在圖4115中，線圈平面與勻強磁場垂直，若其回路面積從10 m2變?yōu)?0 m2，同時把磁感應(yīng)強度從1 T變?yōu)? T，則回路中的磁通量的變化量是多少？解析：回路中的磁通量的變化量21(20×210×1) Wb30 Wb.答案：30 Wb一、選擇題圖41161.如圖4116所示，通電螺線管水平固定，OO為其軸線，a、b、c三點在該軸線上，在這三點處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO軸則關(guān)于這三點的磁感應(yīng)強度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量a、b、c的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()ABaBbBc，abcBBaBbBc，abcCBaBbBc，abcDBaBbBc，abc解析：選C.根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場特點可知BaBbBc，由BS可得abc，故C正確圖41172.在圖4117中，若回路面積從S08 m2變到St18 m2，磁感應(yīng)強度B同時從B00.1 T方向垂直紙面向里變到Bt0.8 T方向垂直紙面向外，則回路中的磁通量的變化量為()A7 WbB13.6 WbC15.2 Wb D20.6 Wb解析：選C.因為B、S都變化所以可用后來的磁通量減去原來的磁通量取后來的磁通量為正t0BtSt(B0S0)0.8×18 Wb(0.1×8)Wb15.2 Wb，故C對圖41183. (xx年山東省濟南市高二質(zhì)檢)如圖4118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，它們的磁通量分別為a、b、c，下列說法中正確的是()Aa<b<cBa>b>cCa<c<b Da>c>b解析：選B.當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線條數(shù)c最多，其次是b，a中無向外的磁感線，因此，據(jù)合磁通量的計算，應(yīng)該是a>b>c.圖41194.如圖4119所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導線ef.已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，電流磁場穿入圓面積的磁通量將()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.利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，作出俯視圖如圖考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿入線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線的條數(shù)是相等的故選C.圖41205如圖4120所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成一閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況銅環(huán)a中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A線圈中通以恒定的電流B通電時，使變阻器的滑片P勻速移動C通電時，使變阻器的滑片P加速移動D將開關(guān)突然斷開的瞬間解析：選A.線圈中通以恒定電流時，銅環(huán)a處磁場不變，穿過銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，變阻器滑片移動或開關(guān)斷開時，線圈中電流變化，銅環(huán)a處磁場變化，穿過銅環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故應(yīng)選A.圖41216如圖4121所示，在勻強磁場中的U形導軌上，有兩根等長的平行導線ab和cd，以相同的速度v勻速向右滑動為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對開關(guān)S來說()A打開和閉合都可以B應(yīng)打開C打開和閉合都不行D應(yīng)閉合解析：選D.若開關(guān)打開，導線運動時，閉合回路abdc中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；若開關(guān)閉合，導線運動時，閉合回路abNM中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流所以，應(yīng)選D選項圖41227.如圖4122所示，導線框abcd放在光滑的平行導軌上，與導軌接觸良好，現(xiàn)使導線框abcd向右運動，G1、G2是兩只電流表，則()AG1、G2中都有電流通過BG1、G2中都沒有電流通過C只有G1中有電流通過D只有G2中有電流通過解析：選A.雖然線圈abcd構(gòu)成的閉合回路中沒有磁通量的變化，但電流表G1與線框abcd構(gòu)成的閉合回路中磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流流過G1和G2，所以A對圖41238.如圖4123所示，一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下，進入勻強磁場中，然后再從磁場中穿出已知勻強磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，那么下列說法中正確的是()A線框只在進入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生B線框從進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生C線框在進入和穿出磁場的過程中，都是機械能轉(zhuǎn)變成電能D整個線框都在磁場中運動時，機械能轉(zhuǎn)變成電能解析：選AC.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線框全部在磁場中時，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯而進入和穿出磁場的過程中磁通量發(fā)生變化，也就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故A正確在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中消耗了機械能，故C正確D錯誤二、非選擇題圖41249(xx年永安高二檢測)如圖4124所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點，金屬環(huán)通過a、b、c三處時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？解析：根據(jù)螺線管產(chǎn)生的磁場的特點，金屬環(huán)通過a處時，穿過金屬環(huán)的磁通量變大，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)通過b處時，穿過金屬環(huán)的磁通量瞬間不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)通過c處時，穿過金屬環(huán)的磁通量變小，產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：金屬環(huán)通過a、c處時產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時不產(chǎn)生感應(yīng)電流圖412510.如圖4125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(yīng)強度為B0.若從t0時刻起，磁感應(yīng)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(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?解析：要使電路中感應(yīng)電流為零，只需穿過閉合電路中的總磁通量不變，故BL(Lvt)B0L2，B.答案：B