2018-2019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)生的條件練習(xí) 教科版選修3-2.docx

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第1節(jié)　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 第2節(jié)　感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1．法拉第把引起電流的原因概括為五類(lèi)，它們都與變化和運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，即：變化中的電流、變化中的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)中的恒定電流、運(yùn)動(dòng)中的磁鐵、運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)體． 2．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生． 3．在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步，在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，不正確的說(shuō)法是(　　) A．庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B．愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了相對(duì)論 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ) 答案　A 解析　奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，A錯(cuò)誤，B、C、D項(xiàng)正確． 4．關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量 B．磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 C．通過(guò)某一面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 D．磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度 答案　C 解析　磁通量是標(biāo)量，故A不對(duì)；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥兩個(gè)因素決定，Φ較大，有可能是由于S⊥較大造成的，所以磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大是錯(cuò)誤的，故B不對(duì)；由Φ＝BS⊥可知，當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應(yīng)強(qiáng)度B不為零，故C對(duì)；磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩個(gè)不同的物理量，故D不對(duì)． 5．如圖所示，用導(dǎo)線(xiàn)做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線(xiàn)中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　) 答案　CD 解析　利用安培定則判斷直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其磁感線(xiàn)是一些以直導(dǎo)線(xiàn)為軸的無(wú)數(shù)組同心圓，即磁感線(xiàn)所在平面均垂直于導(dǎo)線(xiàn)，且直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是：靠近直導(dǎo)線(xiàn)處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線(xiàn)處磁場(chǎng)弱．所以，A中穿過(guò)圓形線(xiàn)圈的磁場(chǎng)如圖甲所示，其有效磁通量為ΦA(chǔ)＝Φ出－Φ進(jìn)＝0，且始終為0，即使切斷導(dǎo)線(xiàn)中的電流，ΦA(chǔ)也始終為0，A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流．B中線(xiàn)圈平面與導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)平行，穿過(guò)B的磁通量也始終為0，B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量如圖乙所示，Φ進(jìn)>Φ出，即ΦC≠0，當(dāng)切斷導(dǎo)線(xiàn)中電流后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量ΦC減小為0，所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；D中線(xiàn)圈的磁通量ΦD不為0，當(dāng)電流切斷后，ΦD最終也減小為0，所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生． 【概念規(guī)律練】 知識(shí)點(diǎn)一　磁通量的理解及其計(jì)算 1．如圖1所示，有一個(gè)100匝的線(xiàn)圈，其橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直．若將這個(gè)線(xiàn)圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變)，在這一過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量改變了多少？ 圖1 答案　5.510－3Wb 解析　線(xiàn)圈橫截面為正方形時(shí)的面積 S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.010－2m2. 穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量 Φ1＝BS1＝0.504.010－2Wb＝2.010－2Wb 橫截面形狀為圓形時(shí)，其半徑r＝4L/2π＝2L/π. 截面積大小S2＝π(2L/π)2＝m2 穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量 Φ2＝BS2＝0.504/(25π) Wb≈2.5510－2Wb. 所以，磁通量的變化 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)10－2Wb＝5.510－3Wb 點(diǎn)評(píng)　磁通量Φ＝BS的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意： (1)S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積； B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度． (2)磁通量與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，也就是磁通量大小不受線(xiàn)圈匝數(shù)的影響．同理，磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受線(xiàn)圈匝數(shù)的影響．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ時(shí)，不必去考慮線(xiàn)圈匝數(shù)n. 2．如圖2所示，線(xiàn)圈平面與水平方向成θ角，磁感線(xiàn)豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線(xiàn)圈面積為S，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量Φ＝________. 圖2 答案　BScosθ 解析　線(xiàn)圈平面abcd與磁場(chǎng)不垂直，不能直接用公式Φ＝BS計(jì)算，可以用不同的分解方法進(jìn)行．可以將平面abcd向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向投影，使用投影面積；也可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感應(yīng)強(qiáng)度的垂直分量． 解法一：把面積S投影到與磁場(chǎng)B垂直的方向，即水平方向a′b′cd，則S⊥＝Scosθ，故Φ＝BS⊥＝BScosθ. 解法二：把磁場(chǎng)B分解為平行于線(xiàn)圈平面的分量B∥和垂直于線(xiàn)圈平面的分量B⊥，顯然B∥不穿過(guò)線(xiàn)圈，且B⊥＝Bcosθ，故Φ＝B⊥S＝BScosθ. 點(diǎn)評(píng)　在應(yīng)用公式Φ＝BS計(jì)算磁通量時(shí)，要特別注意B⊥S的條件，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的方法，千萬(wàn)不要亂套公式． 知識(shí)點(diǎn)二　感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 3．下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 　　 圖3 A．如圖甲所示，導(dǎo)體AB順著磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B．如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈時(shí) C．如圖丙所示，小螺線(xiàn)管A插入大螺線(xiàn)管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通時(shí) D．如圖丙所示，小螺線(xiàn)管A插入大螺線(xiàn)管B中不動(dòng)，開(kāi)關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí) 答案　BD 解析　A中導(dǎo)體棒順著磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)閉合電路的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化無(wú)感應(yīng)電流，故A錯(cuò)；B中條形磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)線(xiàn)圈中的磁通量增加，拔出時(shí)線(xiàn)圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故B正確；C中開(kāi)關(guān)S一直接通，回路中為恒定電流，螺線(xiàn)管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定，螺線(xiàn)管B中的磁通量無(wú)變化，線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)；D中開(kāi)關(guān)S接通滑動(dòng)變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線(xiàn)管A的磁場(chǎng)變化，螺線(xiàn)管B中磁通量變化，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確． 點(diǎn)評(píng)　電路閉合，磁通量變化，是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)必要條件，缺一不可．電路中有沒(méi)有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)電路的磁通量盡管很大但不變化，那么無(wú)論有多大，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流． 4．如圖4所示，線(xiàn)圈Ⅰ與電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線(xiàn)圈Ⅱ與電流計(jì)G相連，線(xiàn)圈Ⅰ與線(xiàn)圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下，電流計(jì)G中有示數(shù)的是(　　) 圖4 A．開(kāi)關(guān)閉合瞬間 B．開(kāi)關(guān)閉合一段時(shí)間后 C．開(kāi)關(guān)閉合一段時(shí)間后，來(lái)回移動(dòng)變阻器滑動(dòng)端 D．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間 答案　ACD 解析　A中開(kāi)關(guān)閉合前，線(xiàn)圈Ⅰ、Ⅱ中均無(wú)磁場(chǎng)，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，線(xiàn)圈Ⅰ中電流從無(wú)到有形成磁場(chǎng)，穿過(guò)線(xiàn)圈Ⅱ的磁通量從無(wú)到有，線(xiàn)圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)G有示數(shù)．故A正確．B中開(kāi)關(guān)閉合一段時(shí)間后，線(xiàn)圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場(chǎng)不變，此時(shí)線(xiàn)圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線(xiàn)圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中無(wú)示數(shù)．故B錯(cuò)誤．C中開(kāi)關(guān)閉合一段時(shí)間后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端，電阻變化，線(xiàn)圈Ⅰ中的電流變化，電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過(guò)線(xiàn)圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化，線(xiàn)圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中有示數(shù)．故C正確．D中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線(xiàn)圈Ⅰ中電流從有到無(wú)，電流的磁場(chǎng)也從有到無(wú)，穿過(guò)線(xiàn)圈Ⅱ的磁通量也從有到無(wú)發(fā)生變化，線(xiàn)圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中有示數(shù)．故D正確． 點(diǎn)評(píng)　變化的電流引起閉合線(xiàn)圈中磁通量的變化，是產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況． 【方法技巧練】 一、磁通量變化量的求解方法 5．面積為S的矩形線(xiàn)框abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面成θ角(如圖5所示)，當(dāng)線(xiàn)框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90時(shí)，穿過(guò)abcd面的磁通量變化量ΔΦ＝________. 圖5 答案?。瑽S(cosθ＋sinθ) 解析　磁通量由磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量在垂直于線(xiàn)框面上的分量決定． 開(kāi)始時(shí)B與線(xiàn)框面成θ角，磁通量為Φ＝BSsinθ；線(xiàn)框面按題意方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90時(shí)，磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值，Φ2＝－BScosθ.可見(jiàn)，磁通量的變化量為 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScosθ－BSsinθ ＝－BS(cosθ＋sinθ) 實(shí)際上，在線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量是由正向BSsinθ減小到零，再由零增大到負(fù)向BScosθ. 方法總結(jié)　磁通量雖是標(biāo)量，但有正、負(fù)，正、負(fù)號(hào)僅表示磁感線(xiàn)從不同的方向穿過(guò)平面，不表示大?。? 6．如圖6所示，通電直導(dǎo)線(xiàn)下邊有一個(gè)矩形線(xiàn)框，線(xiàn)框平面與直導(dǎo)線(xiàn)共面．若使線(xiàn)框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線(xiàn)，則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量將(　　) 圖6 A．逐漸增大　　　　B．逐漸減小 C．保持不變D．不能確定 答案　B 解析　當(dāng)矩形線(xiàn)框在線(xiàn)框與直導(dǎo)線(xiàn)決定的平面內(nèi)逐漸遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線(xiàn)平動(dòng)時(shí)，由于離開(kāi)導(dǎo)線(xiàn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，而線(xiàn)框的面積不變，則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量將減小，所以B正確． 方法總結(jié)　引起磁通量變化一般有四種情況 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φt－Φ0＝BΔS(如知識(shí)點(diǎn)一中的1題) (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線(xiàn)穿過(guò)的有效面積S不變， 則ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔBS(如此題) (3)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角θ發(fā)生變化時(shí)，即線(xiàn)圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積S⊥＝Ssinθ發(fā)生變化，從而引起穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，即B、S不變，θ變化．(如此欄目中的5題) (4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化的情況，則ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔBΔS 二、感應(yīng)電流有無(wú)的判斷方法 7．如圖7所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框，在下列四種情況下，線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖7 A．線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)平行，線(xiàn)框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng) B．線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)平行，線(xiàn)框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng) C．線(xiàn)框繞位于線(xiàn)框平面內(nèi)且與磁感線(xiàn)垂直的軸線(xiàn)AB轉(zhuǎn)動(dòng) D．線(xiàn)框繞位于線(xiàn)框平面內(nèi)且與磁感線(xiàn)平行的軸線(xiàn)CD轉(zhuǎn)動(dòng) 答案　C 解析　四種情況中初始位置線(xiàn)框均與磁感線(xiàn)平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線(xiàn)圈移動(dòng)后，線(xiàn)框仍與磁感線(xiàn)平行，磁通量保持為零不變，線(xiàn)框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)后，穿過(guò)線(xiàn)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． 方法總結(jié)　(1)判斷有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生的關(guān)鍵是抓住兩個(gè)條件：①電路是否為閉合電路；②穿過(guò)電路本身的磁通量是否發(fā)生變化，其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”二字上．電路中有沒(méi)有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)電路的磁通量很大但不變化，那么不論有多大，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流． (2)分析磁通量是否變化時(shí)，既要弄清楚磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)分布，又要注意引起磁通量變化的三種情況：①由于線(xiàn)框所在處的磁場(chǎng)變化引起磁通量變化；②由于線(xiàn)框所在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積變化引起磁通量變化；③有可能是磁場(chǎng)及其垂直于磁場(chǎng)的面積都發(fā)生變化． 8．下列情況中都是線(xiàn)框在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中線(xiàn)框中有感應(yīng)電流的是(　　) 答案　BC 解析　A中雖然導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn)，但穿過(guò)閉合線(xiàn)框的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化，沒(méi)有感應(yīng)電流．B中導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁感線(xiàn)條數(shù)越來(lái)越少，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流．C中雖然與A近似，但由于是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框的磁感線(xiàn)條數(shù)增加，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流．D中線(xiàn)框盡管是部分切割，但磁感線(xiàn)條數(shù)不變，無(wú)感應(yīng)電流，故選B、C. 方法總結(jié)　在利用“切割”來(lái)討論和判斷有無(wú)感應(yīng)電流時(shí)，應(yīng)該注意： ①導(dǎo)體是否將磁感線(xiàn)“割斷”，如果沒(méi)有“割斷”就不能說(shuō)切割．如下圖所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)線(xiàn)是真“切割”，而圖丙中，導(dǎo)體沒(méi)有切割磁感線(xiàn)． ②即使導(dǎo)體真“切割”了磁感線(xiàn)，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流．例如上題中A、D選項(xiàng)情況，如果由切割不容易判斷，還是要回歸到磁通量是否變化上去． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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(xiàn)附近發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng) C．因閉合線(xiàn)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 解析　電磁感應(yīng)是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針和通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，反映了磁場(chǎng)力的性質(zhì)，所以A、B、D不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C是電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．閉合電路在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，在電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 答案　D 解析　本題的關(guān)鍵是理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．首先是“閉合電路”，A、B兩項(xiàng)中電路是否閉合不確定，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；其次當(dāng)電路閉合時(shí)，只有一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D項(xiàng)正確．故正確答案為D. 3．一個(gè)閉合線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由此可以得出(　　) A．此時(shí)此地一定沒(méi)有磁場(chǎng) B．此時(shí)此地一定沒(méi)有磁場(chǎng)的變化 C．穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁感線(xiàn)條數(shù)一定沒(méi)有變化 D．穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量一定沒(méi)有變化 答案　D 解析　磁感線(xiàn)條數(shù)不變不等于磁通量不變． 4．如圖8所示，通電螺線(xiàn)管水平固定，OO′為其軸線(xiàn)，a、b、c三點(diǎn)在該軸線(xiàn)上，在這三點(diǎn)處各放一個(gè)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是(　　) 圖8 A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<Φc C．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc 答案　C 解析　根據(jù)通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)可知Ba>Bb>Bc，由Φ＝BS可得Φa>Φb>Φc.故C正確． 4．如圖8所示，通電螺線(xiàn)管水平固定，OO′為其軸線(xiàn)，a、b、c三點(diǎn)在該軸線(xiàn)上，在這三點(diǎn)處各放一個(gè)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是(　　) 圖9 A．BSB．4BS/5 C．3BS/5 D．3BS/4 答案　B 解析　通過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ＝BSsinα＝BS. 6．如圖10所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線(xiàn)ef，已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)圓面積的磁通量將(　　) 圖10 A．逐漸增大B．逐漸減小 C．始終為零D．不為零，但保持不變 答案　C 解析　導(dǎo)線(xiàn)ef周?chē)拇艌?chǎng)是以ef為圓心的一系列同心圓，水平面上的圓上的不同點(diǎn)到ef的距離不同，相當(dāng)于在半徑不同的圓周上，由于ef∥ab，且ef與ab在同一豎直平面內(nèi)，因而ef產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正好在ab兩側(cè)且對(duì)稱(chēng)地從一邊穿入從另一邊對(duì)稱(chēng)穿出，凈剩磁感線(xiàn)條數(shù)為零，因而穿過(guò)圓的磁通量為零，當(dāng)ef向上平移時(shí)，穿過(guò)圓的磁通量仍為零． 7．如圖11所示，矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖11 A．垂直于紙面平動(dòng) B．以一條邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) C．線(xiàn)圈形狀逐漸變?yōu)閳A形 D．沿與磁場(chǎng)垂直的方向平動(dòng) 答案　BC 8．在如圖所示的各圖中，閉合線(xiàn)框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 答案　AB 解析　感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：只要穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量變化，閉合線(xiàn)圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．A圖中，當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B圖中離直導(dǎo)線(xiàn)越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱，磁感線(xiàn)越稀，所以當(dāng)線(xiàn)圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，線(xiàn)圈中磁通量不斷變小，所以B圖中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C圖中一定要把條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)空間分布圖弄清楚，在圖示位置，線(xiàn)圈中的磁通量為零，在向下移動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈的磁通量一直為零，磁通量不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；D圖中，線(xiàn)圈中的磁通量一直不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．故正確答案為A、B. 9．如圖12所示，開(kāi)始時(shí)矩形線(xiàn)框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是(　　) 圖12 A．將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng) B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90) C．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60) D．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60) 答案　D 解析　將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的bc部分做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量減少，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流． 當(dāng)線(xiàn)框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框的cd邊的右半段在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在發(fā)生變化，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流． 當(dāng)線(xiàn)框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60(60～300)，bc邊將進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，那么線(xiàn)框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流． 當(dāng)線(xiàn)框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60，則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線(xiàn)框面積的一半的乘積)． 10．A、B兩回路中各有一開(kāi)關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖13所示)，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是(　　) 圖13 A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B．S1、S2閉合后，在斷開(kāi)S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) D．S1、S2閉合后，在斷開(kāi)S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 答案　AD 11．線(xiàn)圈A中接有如圖14所示的電源，線(xiàn)圈B有一半的面積處在線(xiàn)圈A中，兩線(xiàn)圈平行但不接觸，則在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，線(xiàn)圈B中有無(wú)感應(yīng)電流？ 圖14 答案　見(jiàn)解析 解析　有，將S閉合的瞬間，與線(xiàn)圈A組成的閉合電路有電流通過(guò)，線(xiàn)圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)要穿過(guò)線(xiàn)圈B.線(xiàn)圈A中有環(huán)形電流，其磁場(chǎng)不僅穿過(guò)線(xiàn)圈自身所包圍的面積，方向向外，也穿過(guò)線(xiàn)圈外的廣大面積，方向向里．但線(xiàn)圈A所包圍的面積內(nèi)磁通密度大，外圍面積上的磁通密度?。€(xiàn)圈B與A重合的一半面積上向外的磁通量大于另一半面積上向里的磁通量，因此線(xiàn)圈B所包圍的總磁通量不為零，而且方向向外．也就是說(shuō)，在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量增加，所以有感應(yīng)電流． 12．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒長(zhǎng)，一正方形線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>L，線(xiàn)框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖15所示，從線(xiàn)框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少？ 圖15 答案　 解析　ad邊和bc邊都在磁場(chǎng)外時(shí)，線(xiàn)框中的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流． 線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間為t＝. 13．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，矩形線(xiàn)圈abcd的面積S＝0.5m2，共10匝，開(kāi)始B與S垂直且線(xiàn)圈有一半在磁場(chǎng)中，如圖16所示． (1)當(dāng)線(xiàn)圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，線(xiàn)圈的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量為多少？ (2)當(dāng)線(xiàn)圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，求線(xiàn)圈中的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量． 圖16 答案　見(jiàn)解析 解析　(1)當(dāng)線(xiàn)圈繞ab轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，Φ＝BS⊥＝BScos60＝0.80.5Wb＝0.2Wb(此時(shí)的S⊥正好全部處在磁場(chǎng)中)．在此過(guò)程中S⊥沒(méi)變，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)條數(shù)沒(méi)變，故磁通量變化量ΔΦ＝0.(2)當(dāng)線(xiàn)圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，Φ＝BS⊥，此時(shí)沒(méi)有磁場(chǎng)穿過(guò)S⊥，所以Φ＝0；不轉(zhuǎn)時(shí)Φ1＝B＝0.2Wb，轉(zhuǎn)動(dòng)后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2Wb，故磁通量改變了0.2Wb.