2018-2019高中物理 課時分層作業(yè)7 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 粵教版選修1 -1.doc

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課時分層作業(yè)(七) 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) [基礎(chǔ)達標練] (15分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題，每小題7分) 1．(多選)關(guān)于感應電流，下列說法中正確的是( 　　) A．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生 B．穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內(nèi)部就一定有感應電流產(chǎn)生 C．線框不閉合時，即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒有感應電流 D．只要閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動，電路中就一定有感應電流 CD　[產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，所以A錯誤，C、D正確；B中線圈不一定閉合，故B錯誤．] 2．(多選)如圖2112所示，線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上，則(　　) 【導學號：71082046】 圖2112 A．當合上開關(guān)S的瞬間，線圈P中沒有感應電流 B．當合上開關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應電流 C．當斷開開關(guān)S的瞬間，線圈P中沒有感應電流 D．當斷開開關(guān)S的瞬間，線圈P中有感應電流 BD　[閉合開關(guān)S的瞬間，線圈M中有電流通過，電流產(chǎn)生磁場，穿過線圈P的磁通量增大，線圈P中產(chǎn)生感應電流．斷開開關(guān)S的瞬間，線圈M中電流消失，電流產(chǎn)生的磁場消失，穿過線圈P的磁通量減小，線圈P中產(chǎn)生感應電流．] 3．我國已經(jīng)制定了登月計劃．假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個小線圈，則下列推斷正確的是(　　) A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無 B．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場 C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場 D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場 C　[電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生改變時，回路中有感應電流產(chǎn)生，所以選項A中，即使有一個恒定的磁場，也不會有示數(shù)，所以選項A錯誤；同理如果將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，也不能判斷有沒有磁場，因為磁通量可能不變，所以選項B、D錯誤；但是有示數(shù)則說明一定是有磁場的，所以選項C正確．] 4.如圖2113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，電流磁場穿過圓周面積的磁通量將(　　) 圖2113 A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終為零 D．不為零，但保持不變 C　[利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，作俯視圖如圖所示，考慮到磁場具有對稱性，可知穿過線圈的磁感線條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的．故選C.] 5.如圖2114所示，通電直導線垂直穿過閉合圓形線圈的中心，下列哪個說法正確(　　) 圖2114 A．當導線中電流增大時，線圈中有感應電流 B．當線圈在垂直于導線的平面內(nèi)左右平動時，線圈中有感應電流 C．當線圈上下平動時，線圈中有感應電流 D．以上各種情況下，線圈中都不會產(chǎn)生感應電流 D　[圓形線圈處在直線電流的磁場中，而直線電流磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導線垂直的平面上．因此，不論導線中的電流大小如何變化，穿過圓形線圈的磁通量始終為零，即穿過圓形線圈的磁通量不變，所以A選項錯誤．當線圈左右平動或上下平動時，穿過線圈的磁通量同樣始終為零，即穿過線圈的磁通量不變，所以B、C選項錯誤，D選項正確．] 6．(多選)圖2115是觀察電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，閉合開關(guān)，要使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可采取的措施有(　　) 圖2115 A．將線圈M快速插入線圈N中 B．將線圈M快速從線圈N中抽出 C．快速移動滑動變阻器的滑片 D．將線圈M靜置于線圈N中 ABC　[要使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應使線圈N的磁通量發(fā)生變化，這時可通過上下移動線圈M，或線圈M不動而快速移動滑動變阻器的滑片，故A、B、C均正確．] 二、非選擇題(8分) 7．如圖2116所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置，若沿其半徑向外拉彈簧，使其面積增大，則穿過彈簧的磁通量將如何變化？ 【導學號：71082047】 圖2116 [解析]　注意彈簧面所在處存在兩個方向的磁場，即磁鐵的內(nèi)磁場和外磁場，它們各自產(chǎn)生正負不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對值之差，當拉大彈簧面積時，內(nèi)磁場的磁通量不變，而外磁場的磁通量卻增大(穿過磁鐵與彈簧間磁感線條數(shù)增多)，故Φ＝|Φ內(nèi)|－|Φ外|應減小． [答案]　磁通量減小 [能力提升練] (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題，每小題7分) 1．如圖2117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，它們以相同的速度v勻速向右滑動．為使ab中有感應電流產(chǎn)生，對開關(guān)S來說(　　) 圖2117 A．打開和閉合都可以 B．應打開 C．打開和閉合都不行 D．應閉合 D　[若開關(guān)打開，導線運動時，閉合電路abdc中磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流；若開關(guān)閉合，導線運動時，閉合電路abNM中磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，所以應選D.] 2．如圖2118所示，條形磁鐵的上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行，則線框在由N端勻速平移到S端的過程中，線框中的感應電流的情況是(　　) 圖2118 A．線框中始終無感應電流 B．線框中始終有感應電流 C．線框中開始有感應電流，當線框運動到磁鐵中部上方時無感應電流，以后又有了感應電流 D．線框中開始無感應電流，當線框運動到磁鐵中部上方時有感應電流，以后又沒有感應電流 B　[勻速平移過程中，穿過線框的磁通量始終在變化．] 3．如圖2119所示，導線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導線cd中無電流的是(　　) 圖2119 A．開關(guān)S閉合或斷開的瞬間 B．開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向左滑 C．開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向右滑 D．開關(guān)S始終閉合，不滑動觸頭 D　[開關(guān)S閉合或斷開的瞬間以及S閉合后滑動觸頭左右滑動時，都能使導線ab中的電流發(fā)生變化，穿過上面閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，cd中就會有電流產(chǎn)生，故正確選項為D.] 4．(多選)如圖2120所示，矩形線框abcd與磁場方向垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)，另一半在磁場外．要使線框中產(chǎn)生感應電流，下列方法中可行的是(　　) 圖2120 A．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動 B．以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動 C．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60) D．以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60) ABC　[當線框以ad邊為軸或以中心線OO′為軸轉(zhuǎn)動時，在磁場中的投影面積S在變化，因而有磁通量Φ的變化，有感應電流的產(chǎn)生，選項A、B是可行的．當線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60)時，在磁場中的投影面積S減小，因而磁通量Φ減小，也有感應電流，選項C是可行的．當線框以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60)時，雖然整個線框在垂直于磁感應強度方向上的投影面積減小，但在磁場內(nèi)的那部分投影面積并未改變，據(jù)公式Φ＝BS，穿過線框平面的磁通量不變，無感應電流．因此，選項A、B、C是可行的．] 二、非選擇題(本題共2小題，共22分) 5．(10分)勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且l>d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，如圖2121所示，從線框進入到完全離開磁場的時間內(nèi)，求線框中沒有感應電流的時間. 【導學號：71082048】 圖2121 [解析]　如圖所示為線框穿過磁場的整個過程， 線圈勻速通過此過程持續(xù)的時間 t1＝ ① 線框在運動中只有bc邊切割磁感線(ad邊未進入磁場)和ad邊切割磁感線(bc邊已出磁場)時才產(chǎn)生感應電流，所以有感應電流的時間為 t2＝ ② 線框中沒有感應電流的時間為t＝t1－t2 ③ 解①②③得t＝. [答案]　 6．(12分)如圖2122所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場，B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上與磁場垂直的圓線圈，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： 圖2122 (1)在B減為0.4 T的過程中，線圈A和B磁通量改變多少？ (2)在磁場轉(zhuǎn)過30角的過程中，C中磁通量改變多少？ [解析]　(1)對A線圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr. 磁通量改變量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)3.1410－4 Wb＝1.25610－4 Wb 對B線圈，Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr，磁通量改變量 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)3.1410－4 Wb ＝1.25610－4 Wb. (2)對C線圈：Φ1＝Bπr，磁場轉(zhuǎn)過30，線圈仍全部處于磁場中，線圈面積在垂直磁場方向的投影為πrcos 30，則Φ2＝Bπrcos 30.磁通量改變量： ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝Bπr(1－cos 30) ＝0.83.14(510－3)2(1－0.866)Wb ＝8.410－6 Wb. [答案]　(1)1.25610－4 Wb　1.25610－4 Wb (2)8.410－6 Wb