2018-2019學年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 課后提升作業(yè)一 4.1-4.2 劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 新人教版選修3-2.doc

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課后提升作業(yè) 一 劃時代的發(fā)現(xiàn)　探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 (40分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分) 1.關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,下列說法正確的是　(　　) A.閉合電路在磁場中運動,閉合電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.閉合電路在磁場中做切割磁感線運動,閉合電路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間,閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D.只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 【解析】選D。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個:(1)閉合電路。(2)穿過電路的磁通量發(fā)生了變化。故D正確。 2.如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是　(　　) 【解析】選B。選項A是用來探究影響安培力大小因素的實驗。選項B是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗,觀察導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時電流表指針偏轉(zhuǎn)情況來判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的實驗。選項D是奧斯特實驗,證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場。 3.(多選)如圖所示是用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合,下列組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時,閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(圖A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi),O點為線圈的圓心,圖D中直導(dǎo)線與圓形線圈平面垂直,并與其中心軸重合)　(　　) 【解析】選B、C。通電直導(dǎo)線周圍空間的磁場是非勻強磁場,磁感線是在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)以導(dǎo)線為中心的同心圓,離導(dǎo)線越遠,磁感應(yīng)強度越弱,所以A中磁通量、D中磁通量一直為零,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,B中既有向里的磁通量,也有向外的磁通量,但直導(dǎo)線中有電流時,總磁通量不為零,切斷直導(dǎo)線中電流時,磁通量變?yōu)榱?。C中線圈有向外的磁通量,切斷直導(dǎo)線中電流時,磁通量變?yōu)榱?B、C圖回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B、C正確。 4.在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是　(　　) A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化 【解析】選D。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,本題中的A、B選項都不會使得電路中的磁通量發(fā)生變化,并不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,都不正確。C選項中磁鐵插入線圈時,雖有短暫電流產(chǎn)生,但未能及時觀察,C項錯誤。在給線圈通電、斷電瞬間,會引起閉合電路磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此D項正確。 5.(多選)如圖為探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件的實驗裝置,下列情況中能引起電流計指針轉(zhuǎn)動的是　(　　) A.閉合開關(guān)瞬間 B.斷開開關(guān)瞬間 C.閉合開關(guān)后拔出鐵芯瞬間 D.閉合開關(guān)穩(wěn)定后保持變阻器的滑動頭位置不變 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點: (1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路磁通量發(fā)生變化。 (2)電路中的電流發(fā)生變化,會使線圈中的磁通量發(fā)生變化。 【解析】選A、B、C。有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計指針才轉(zhuǎn)動,選項A、B、C都可以使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,而選項D不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故本題選A、B、C。 6.如圖所示,閉合圓形導(dǎo)體線圈平行地放置在勻強磁場中,其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑,試分析線圈做以下哪種運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流 (　　) A.使線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動 B.使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動 C.使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動 D.使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動 【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點: (1)只需使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,就能在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)根據(jù)ΔΦ=BΔS知:只要回路相對磁場的正對面積改變量ΔS≠0,則磁通量一定會改變,回路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 【解析】選D。當線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動時,線圈相對磁場的正對面積始終為零,因此ΔS=0,因而無感應(yīng)電流,A錯;當線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動時,同樣ΔS=0,也無感應(yīng)電流產(chǎn)生,B錯;當線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動時,線圈相對磁場的正對面積改變量ΔS仍為零,回路中仍無感應(yīng)電流,C錯;當線圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動,則線圈相對磁場的正對面積發(fā)生了改變,因此在回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,D對。 【補償訓(xùn)練】 如圖所示,在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個圓線圈時,下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是　(　　) 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 D.將磁鐵的S極轉(zhuǎn)向紙外,N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi) 【解析】選D。當在紙面內(nèi)放有一條形磁鐵和一個圓線圈時,圓線圈的磁通量為零,將磁鐵在紙面內(nèi)向上、向右平移,以及將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動過程中,圓線圈的磁通量始終為零,磁通量沒有變化,線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、C錯;將磁鐵的S極轉(zhuǎn)向紙外,N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)的過程中,圓線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,D對。 二、非選擇題(14分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 7.如圖所示,線圈Ⅰ與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連,線圈Ⅱ與電流計?相連,線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上,在下列情況下,電流計?中是否有示數(shù)? (1)開關(guān)閉合瞬間。 (2)開關(guān)閉合穩(wěn)定后。 (3)開關(guān)閉合穩(wěn)定后,來回移動滑動變阻器的滑動端。 (4)開關(guān)斷開瞬間。 【解析】(1)開關(guān)閉合時線圈Ⅰ中電流從無到有,故電流形成的磁場也從無到有,穿過線圈Ⅱ的磁通量也從無到有,故線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計?有示數(shù)。 (2)開關(guān)閉合穩(wěn)定后,線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變,電流的磁場不變,此時線圈Ⅱ中雖有磁通量,但磁通量穩(wěn)定不變,故線圈Ⅱ中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計?無示數(shù)。 (3)開關(guān)閉合穩(wěn)定后,來回移動滑動變阻器的滑動端,電阻變化,線圈Ⅰ中的電流變化,電流形成的磁場也發(fā)生變化,穿過線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化,故線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計?有示數(shù)。 (4)開關(guān)斷開瞬間,線圈Ⅰ中電流從有到無,電流形成的磁場也從有到無,穿過線圈Ⅱ的磁通量也從有到無,故線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計?有示數(shù)。 答案:(1)有　(2)無　(3)有　(4)有 【補償訓(xùn)練】 (2018鄭州高二檢測)如圖所示,在邊長為2l的正方形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,有一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直磁場方向以速度v勻速通過磁場區(qū)域,從ab邊剛進入磁場時開始計時(t=0): (1)試指出哪些時間段線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (2)畫出磁通量隨時間變化的圖象。 【解析】(1)線框進入磁場的過程,在0～時間段內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;線框離開磁場過程,在時間段內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (2)如圖所示,圖中磁通量最大值Φm=BS=Bl2。 答案:見解析