【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应～划时代的发现探究感应电流的产生条件课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应～划时代的发现探究感应电流的产生条件课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电磁感应～划时代的发现探究感应电流的产生条件 课时作业 一、选择题 考点一　电磁感应现象的发现与认识 ‎1.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是(　　)‎ A.牛顿测出引力常量 B.法拉第发现电磁感应现象 C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D.奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 答案　B ‎2.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　　)‎ A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表示数的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，一段时间后观察电流表示数的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表示数的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表示数的变化 答案　D 解析　同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件，电路中才会产生感应电流，本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故都不正确.C选项中磁铁插入线圈时，虽有短暂电流产生，但未能及时观察，C项错误.在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，因此D项正确.‎ 考点二　磁通量及其变化的分析 ‎3.如图1所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场方向同心放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量，则有(　　)‎ 图1‎ A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2‎ C.Φ1＝Φ2 D.无法确定 答案　C 解析　对于大环和小环来说，磁感线的净条数没有变化，所以选C.‎ ‎4.如图2所示，线圈ABCO的面积为‎0.4 m2‎，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，方向为x轴正方向.‎ 在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变量为(　　)‎ 图2‎ A.3.46‎‎×10－2 Wb B.2×10－2 Wb C.0‎ D.4×10－2 Wb 答案　A 解析　在题图实线位置时，线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量Φ1＝0；当线圈由题图所示位置绕z轴向下转过60°时，磁通量为Φ2＝BSsin 60°＝0.1×0.4× Wb≈3.46×10－2 Wb，则通过线圈的磁通量改变量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝3.46×10－2 Wb，A正确.‎ ‎5.如图3所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐.当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为(　　)‎ 图3‎ A.不发生变化 B.先减少后增加 C.先增加后减少 D.不能确定 答案　B 解析　条形磁铁的磁感线分布如图所示，两端磁感线分布密集，中间磁感线分布稀疏，线框在位置Ⅱ时磁通量最小，故从Ⅰ经Ⅱ到Ⅲ，磁通量先减少后增加，选项B正确.‎ ‎6.如图4所示，固定的长直导线中通有恒定电流，一矩形线框从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是 (线框平行于纸面)(　　)‎ 图4‎ A.一直增加 B.一直减少 C.先增加后减少 D.先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少 答案　D 解析　离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小，故D正确.‎ 考点三　有无感应电流的判断 ‎7.(多选)下列选项中的操作能使如图5所示的三种装置产生感应电流的是(　　)‎ 图5‎ A.甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动 B.乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈 C.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动 D.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片 答案　BD 解析　A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，线圈中都能产生感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，无感应电流，故C错误；D中开关S接通，小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化，从而使螺线管A产生的磁场变化，故螺线管B中的磁通量变化，有感应电流，故D正确.‎ ‎8.(2018·南通中学高二上学期期中)如图所示，矩形线框在足够大的匀强磁场中做的各种运动中，能够产生感应电流的是(　　)‎ 答案　B 解析　矩形线框中磁通量变化的只有B图，因此只有B图能产生感应电流，故选B.‎ ‎9.(多选)(2018·广南县一中高二上学期月考)如图6所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生(　　)‎ 图6‎ A.把线圈变成圆形(周长不变) B.使线圈在磁场中加速平移 C.使磁场增强或减弱 D.使线圈以过ab的直线为轴旋转 答案　ACD 解析　把线圈变成圆形(周长不变)，线圈面积变大，通过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流产生，A正确；使线圈在磁场中加速平移，通过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流产生，B错误；使磁场增强或减弱，通过线圈的磁通量增大或减小，线圈中有感应电流产生，C正确；使线圈以过ab的直线为轴旋转，线圈在磁场中的有效面积发生变化，线圈中磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，D正确.‎ ‎10.(多选)如图7所示，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，下列情况中能引起电流计指针转动的是(　　)‎ 图7‎ A.闭合开关瞬间 B.开关闭合稳定后 C.开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片 D.断开开关瞬间 答案　ACD 解析　开关闭合瞬间线圈Ⅰ中电流从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计有示数.‎ 开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，穿过线圈Ⅱ的磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计无示数.‎ 开关闭合稳定后，移动滑动变阻器的滑片，线圈Ⅰ中的电流变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数.‎ 开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，线圈Ⅱ 中有感应电流产生，电流计有示数.所以选A、C、D.‎ 二、非选择题 ‎11.如图8所示，矩形线圈的面积为‎0.2 m2‎，放在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角，求：‎ 图8‎ ‎(1)穿过线圈的磁通量是多大？‎ ‎(2)当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？‎ 答案　(1)0.01 Wb　(2)增大了0.01 Wb或减小了0.02 Wb 解析　(1)穿过线圈的磁通量为：Φ＝BSsin 30°＝0.1×0.2× Wb＝0.01 Wb ‎(2)若线圈逆时针方向转过60°，则此时穿过线圈的磁通量Φ′＝BS＝0.02 Wb 那么ΔΦ＝Φ′－Φ＝0.01 Wb 若线圈顺时针方向转过60°，则此时穿过线圈的磁通量Φ″＝－BSsin 30°＝－0.01 Wb 那么ΔΦ′＝Φ″－Φ＝－0.02 Wb.‎ ‎12.某同学做探究感应电流产生的条件的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、滑动变阻器、开关用导线接成如图9所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，请帮他查出原因并改正.‎ 图9‎ 答案　见解析 解析　滑动变阻器滑片不动时，线圈A中电流恒定，产生的磁场也恒定，所以穿过线圈B的磁通量始终不发生变化，因此不论开关断开还是闭合，线圈B中均不会产生感应电流，电流表的指针也不会发生偏转.应将电源、开关、滑动变阻器和A线圈串联在一起，构成回路，B线圈与电流表串联成另一回路.‎