2019-2020年高中物理第1章電磁感應(yīng)第12節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件課后提能訓(xùn)練粵教版選修.doc

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2019-2020年高中物理第1章電磁感應(yīng)第12節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件課后提能訓(xùn)練粵教版選修 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 一、選擇題(在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～6題有多項(xiàng)符合題目要求) 1．下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(　　) A．小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng) C．因閉合線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電流 D．磁鐵吸引小磁針 【答案】C 2．如圖所示，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(　　) A．Φa＜Φb＜Φc B．Φa＞Φb＞Φc C．Φa＜Φc＜Φb D．Φa＞Φc＞Φb 【答案】B 3．某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中，將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按圖連接成電路．在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏．由此可以判斷，在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下(　　) A．當(dāng)線圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏 B．當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn) D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏 【答案】B 4．如選項(xiàng)圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．下列四個(gè)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 　 A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 【答案】D 【解析】A圖和C圖中，穿過(guò)閉合線圈的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B圖中穿過(guò)閉合線圈的磁通量雖然不為零，但始終保持不變，故也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D圖能產(chǎn)生感應(yīng)電流． 5．如下圖所示，A、B兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上模仿法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．S2斷開狀態(tài)下，突然閉合S1，電流表中有感應(yīng)電流 B．S2閉合狀態(tài)下，突然閉合S1，電流表中有感應(yīng)電流 C．S1閉合狀態(tài)下，突然閉合S2，電流表中有感應(yīng)電流 D．S1、S2閉合狀態(tài)下，滑片向左滑動(dòng)過(guò)程中，有感應(yīng)電流 【答案】BD 6．均勻帶負(fù)電的圓環(huán)a繞過(guò)圓心與圓環(huán)所在平面垂直的軸O旋轉(zhuǎn)，如下圖所示，一閉合小金屬圓環(huán)b和圓環(huán)a在同一平面內(nèi)，且與a同心，則(　　) A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)，小圓環(huán)內(nèi)一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．圓環(huán)不管怎樣運(yùn)動(dòng)，小圓環(huán)內(nèi)都沒有感應(yīng)電流 C．圓環(huán)做變速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小圓環(huán)內(nèi)有感應(yīng)電流 D．圓環(huán)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小圓環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流 【答案】CD 二、非選擇題 7．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒長(zhǎng)，一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>L，線框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少？ 【答案】 【解析】ad邊和bc邊都在磁場(chǎng)外時(shí)，線框中的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流． 線圈中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為t＝. 8．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(chǎng)中，B的方向與線框平面成θ角，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)90到如圖所示的虛線位置時(shí)，試求： (1)初、末位置穿過(guò)線框的磁通量Φ1和Φ2； (2)磁通量的變化量ΔΦ. 【答案】(1)BSsin θ?。瑽Scos θ　(2)－BS(cos θ＋sin θ) 【解析】(1)如圖所示，把磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿垂直于線框平面和平行于線框平面進(jìn)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)此過(guò)程中磁通量的變化量為 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)． 能力提升 9．如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，初始位置線框與磁感線平行，則在下列四種情況下，線框中會(huì)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(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng) B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng) 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(dòng) 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(dòng) 【答案】C 【解析】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(yùn)動(dòng)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(dòng)后，穿過(guò)線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項(xiàng)正確． 10．(多選)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(選項(xiàng)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，選項(xiàng)D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)(　　) 　 A　　　　　 B　　　　　C　　　　 D 【答案】BC 【解析】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(guò)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(guò)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(guò)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(chǎng)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(guò)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． 11．在下圖所示的直角坐標(biāo)系中，矩形導(dǎo)線框的兩個(gè)對(duì)稱軸在y軸和z軸上，所在的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與y軸平行，當(dāng)線框分別繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，哪種情況線框中有感應(yīng)電流？ 【答案】繞z軸旋轉(zhuǎn)時(shí) 【解析】線框繞x軸旋轉(zhuǎn)時(shí)(x軸垂直于線框平面)，線框內(nèi)磁通量始終為零不變化，線框中無(wú)感應(yīng)電流．線框繞y軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，盡管ab、cd邊分別切割磁感線，但整個(gè)線框平面內(nèi)磁通量始終為零，不發(fā)生變化，線框內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流(y軸始終平行于線框平面)． 線框繞z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，線框平面內(nèi)磁通量發(fā)生變化，線框內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生(圖示位置線框平面與y軸平行，磁通量為零，繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面與y軸有夾角，磁通量先增大后減小)． 12．如圖所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)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.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓形線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm,10匝；D線圈半徑為2 cm，1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝．問(wèn)： (1)在磁感應(yīng)強(qiáng)度B減少為0.4 T的過(guò)程中，A和D中的磁通量改變了多少？ (2)當(dāng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中，C中的磁通量改變了多少？ 【答案】(1)1.25610－4 Wb　1.25610－4 Wb (2)8.410－6 Wb 【解析】(1)對(duì)A線圈，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2.故磁通量改變量：|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb . 對(duì)D線圈，|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb. (2)對(duì)C線圈，Φ1＝Bπr2，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)30，線圈面積在垂直磁場(chǎng)方向上的投影為πr2cos 30，則Φ2＝Bπr2cos 30. 故磁通量改變量：|Φ2－Φ1 |＝Bπr2(1－cos 30)＝0.83.14(510－3)2(1－0.866) Wb＝8.410－6 Wb.