2019年高中物理 第一章 电磁感应 课时跟踪检测（一）电磁感应现象 研究产生感应电流的条件（含解析）粤教版选修3-2.doc

电磁感应现象 研究产生感应电流的条件1关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的解析：选C穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误。2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放置的两个圆环，分别用1和2表示穿过大小两环的磁通量，则有()图1A1>2B1<2C12 D无法确定解析：选C对于大环和小环来说，有效垂直面积相同，所以选C。3如图2所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CDAB。当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()图2A逐渐增大B逐渐减小C始终为零D不为零，但保持不变解析：选C由于CD位于AB的正上方，根据安培定则可知，CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同，所以不管电流怎么变化，下面圆内部的磁通量始终为0。4如图3所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中()图3A当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流解析：选C闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流，故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线，ab中都没有感应电流，故A、B错。当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线，ab中都有感应电流，故C对D错。5(多选)如图4所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能()图4Av1v2 Bv1v2Cv1v2 D无法确定解析：选AB只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。故选项A、B正确。6如图5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d>l，则线框中不产生感应电流的时间应等于()图5A BC D解析：选C当线框刚刚完全进入磁场时至线框刚刚出磁场时，通过线框的磁通量不发生变化，线框中不会产生感应电流，C正确。7如图6所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是()图6A磁通量增大，有感应电流产生B磁通量增大，无感应电流产生C磁通量减小，有感应电流产生D磁通量减小，无感应电流产生解析：选C本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看)。磁通量是指穿过一个面的磁感线的多少，由于垂直纸面向外的和垂直纸面向里的磁感线要抵消一部分，当弹簧线圈P的面积扩大时，垂直纸面向里的磁感线条数增加，而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的，故穿过这个面的磁通量将减小，回路中会有感应电流产生，选项C正确。8某同学做研究产生感应电流的条件的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线接成如图7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，请你帮他查出原因并改正。图7解析：由条件可知线圈A中电流不变，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，因此不论开关是断开还是闭合，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线圈串在一起，构成回路。B线圈与电流表构成另一回路。答案：见解析9(多选)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，其中图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中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合。则切断直导线中的电流时，圆形回路中能产生感应电流的是()解析：选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，能产生感应电流的有B、C两种情况。10 (多选)如图8所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()图8A先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转BS1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转DS1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：选AD回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，产生磁场，回路B中有磁通量。在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，产生的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确。11如图9所示，矩形线圈abcd左半边处在匀强磁场中，右半边在磁场外，磁感应强度为B，线圈一半的面积为S，初始时磁场垂直于线圈平面，求下列情况中线圈中磁通量的变化量：图9(1)以ab边为轴线圈转过90。(2)以ab边为轴线圈转过60。(3)以中线ef为轴线圈转过180。解析：(1)线圈初始磁通量1BS，转过90后，20，所以21BS，大小为BS。(2)当线圈以ab边为轴转过60时，矩形线圈恰好全部进入磁场，2B2Scos 60BS，所以210，说明磁通量未发生变化。(3)当线圈绕中线转过180时，因为1BS，磁感线是垂直于线圈的正前面向里穿过的，当线圈绕中线转过180时，线圈的正后面转到正前面，磁感线是从原正后面向里穿过的，故2BS，所以212BS，大小为2BS。答案：见解析12如图10所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab刚进入磁场开始计时。图10(1)指出哪些时间段内有感应电流产生。(2)画出磁通量随时间变化的图像。解析：(1)线框进入磁场的过程，在0时间段内有感应电流产生，线框离开磁场过程在时间段内有感应电流产生。(2)磁通量随时间变化的图像如图所示。答案：见解析