1、【红对勾】2016 版高中物理 4.1-4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件课后巩固提升 新人教版选修 3-2限时：45 分钟 总分：100 分一、单项选择题(每小题 7 分，共 49 分)1关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是( )A闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生B闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生C穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生D只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生2.两圆环 A、 B 同心放置且半径 RA RB，将一条形磁铁置于两环圆心处，且与圆环平面垂直，如图
2、所示，则穿过 A、 B 两圆环的磁通量的大小关系为( )A A BB A BC A BD无法确定3如图所示，导线 ab 和 cd 互相平行，则下列四种情况下导线 cd 中无电流的是( )A开关 S 闭合或断开的瞬间B开关 S 是闭合的，但滑动触头向左滑C开关 S 是闭合的，但滑动触头向右滑D开关 S 始终闭合，不滑动触头4在如图所示的实验中，如果 AB 的运动速度大小为 v1，两磁极的运动速度大小为v2，则( )A当 v1 v2，且方向相同或相反，可以产生感应电流B当 v1 v2或 v1 v2，且方向相同或相反，可以产生感应电流C无论 v1与 v2的大小是否相等，只要二者的方向垂直，绝不可能产
3、生感应电流D如果 v10，而两磁极运动的速度 v2与导体 AB 始终垂直，一定能产生感应电流5如图所示，在匀强磁场中的 U 形导轨上，有两根等长的平行导线 ab 和 cd，以相同的速度 v 匀速向右滑动为使 ab 中有感应电流产生，对开关 S 来说( )A断开和闭合都可以B应断开C断开和闭合都不行D应闭合6.某学生做“探究感应电流的产生条件”的实验，将电流计、线圈 A 和 B、电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，以下说法中正确的是( )A开关闭合立即观察电流计指针偏转而开关断开立即观察电流计指针不偏转B开关闭合立即观察电流计指针不偏转而开关断开立即观察电流计指针偏转C开关闭合与断开立即观
4、察电流计指针都不偏转D开关闭合与断开立即观察电流计指针都偏转7如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为 d，将一边长为 l 的正方形导线框以速度为 v 匀速地通过磁场区域，若 dl，则线圈中不产生感应电流的时间应等于( )A. B.dv lvC. D.d lv d 2lv答案1D 产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路； (2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化故 D 项正确2C 根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将
5、磁铁内部向上的磁感线抵消一部分， B 的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以 B A.3D 如果导线 cd 中无电流产生，则说明通过 ab 中的电流没有发生变化，显然不是开关 S 闭合或断开的瞬间；若是开关 S 闭合，不管滑动触头右移还是左移， ab 中的电流都会发生变化，那么 cd 中都会有感应电流经以上分析，可知只有D 选项正确4B 关键是看导体 AB 有没有切割磁感线，分析时可把两磁极的运动速度 v2看作是磁感线的运动速度5D ab、 cd 杆以相同的速度同向运动，相对静止，即 abcd 闭合回路的面积不变，磁通量不变，只有当开关闭合后，构成 abNM 闭合回路的磁通量发生变化， ab
6、中才能产生感应电流故 A、B、C 错，D 正确6D 线圈 A 中的电流产生的磁场穿过线圈 B，开关闭合和断开时， A 中的电流发生变化，穿过线圈 B 的磁通量发生变化，线圈 B 产生感应电流，电流计指针发生偏转，故选项A、B、C 错，D 对7C 当线圈刚刚完全进入磁场时至线圈刚刚出磁场时，通过线圈的磁通量不发生变化，线圈中不会产生感应电流二、多项选择题(每小题 7 分，共 21 分)8如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪些组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生(图 A、 B、 C 中直导线都与圆形线圈在同一平面内， O 点为线圈的圆心，图 D 中直导线
7、与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)( ) 9如图所示，一个矩形铁芯上绕制两个线圈 A 和 B.在下列关于 B 线圈中是否有感应电流的判断中，正确的是( )AS 闭合后， B 线圈中一直有感应电流BS 闭合一段时间后， B 中感应电流消失，但移动变阻器滑片时， B 中又有感应电流出现C在 S 断开和闭合的瞬间， B 中都有感应电流D因为 A、 B 两线圈是两个不同的回路，所以 B 中始终没有感应电流101823 年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生在实验时， 科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把连在螺旋线圈上的
8、灵敏电流计放到另一间房里他想，反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电流应该是“稳定”的)，插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实验然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置，科拉顿失败了以下关于科拉顿实验的说法中正确的是( )A实验中根本没有感应电流产生B实验中有感应电流产生C科拉顿的实验装置是完全正确的D科拉顿实验没有观察到感应电流是因为在插入磁铁的过程中会有感应电流产生，但当跑到另一间房观察时，电磁感应过程已经结束，不会看到电流计指针的偏转三、非选择题(共 30 分)11.一个单匝矩形线圈 abcd，边长 a
9、b30 cm， bc20 cm，如图所示放在 O xyz 直角坐标系内，线圈平面垂直于 Oxy 平面，与 Ox 轴和 Oy 轴的夹角分别为 30和 60，匀强磁场的磁感应强度 B10 2 T试计算：当磁场方向分别沿 Ox， Oy， Oz 方向时，穿过线圈的磁通量各为多少？12.如图所示，固定于水平面上的金属架 CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右做匀速运动 t0 时，磁感应强度为 B0，此时 MN 到达的位置恰好使MDEN 构成一个边长为 l 的正方形为使 MN 棒中不产生感应电流，从 t0 开始，磁感应强度 B 应随时间 t 怎样变化？请推导这种情况下 B
10、 与 t 的关系式答案8.BC 对图 A 而言，因为通电直导线位于环形导线所在平面内，且与直径重合，因此穿过圆环的磁通量为零，所以当切断导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中必为零，所以闭合回路中不会有感应电流产生；对图 B 而言，因为磁通量为大小两个部分磁感线条数之差，当切断直导线中的电流时，磁通量为零，即此过程中磁通量有变化，故闭合回路中会有感应电流产生；同理分析可得图 C 中也有感应电流产生；对图 D 而言，因为环形导线与直导线产生的磁场的磁感线平行，故磁通量为零当切断直导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中皆为零，所以闭合回路中不会有感应电流产生，所以当切断直导线中的电流时，能产生感应
11、电流的有 B、C 两种情况9BC 线圈中有电流时，产生的磁场通过铁芯能穿过 B 线圈，当 A 线圈中的电流变化时产生的磁场发生变化，则穿过 B 线圈的磁通量发生变化， B 线圈中产生感应电流10BCD 感应电流是在磁通量变化的过程中产生的，这种变化一旦停止，感应电流也就不存在了11 x310 4 Wb y3 104 Wb z03解析：匀强磁场中穿过垂直于磁场方向、面积为 S 的平面的磁通量为 BS，题中磁场沿 Ox， Oy， Oz 方向时，找出矩形线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，就可直接用上述公式计算矩形线圈的面积S abbc0.300.20 m 2610 2 m2，它垂直于三条坐标轴上的投
12、影面积的大小分别为 Sx Scos 610 2 12m2310 2 m2，Sy Scos 610 2 m23 102 m2， Sz0.32 3当磁感应强度 B 沿 Ox 方向时，穿过线圈的磁通量 x BSx10 2 3102 Wb310 4 Wb.当磁感应强度 B 沿 Oy 方向时，穿过线圈的磁通量 y BSy10 2 3 102 Wb3310 4 Wb.3当磁感应强度 B 沿 Oz 方向时，穿过线圈的磁通量 z BSz0.12 BB0ll vt解析：要使 MN 棒中不产生感应电流，则闭合回路 MNED 中的磁通量 必须保持不变否则 一旦变化，则 MN 中就会产生感应电流 BS，而整个过程中磁通量 保持不变，则 B0l2 B(l2 lvt)，解得： B .B0ll vt
