《2022年高中物理 第4章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 第4章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 第4章第二節(jié) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2
1.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.只要有磁感線(xiàn)穿過(guò)電路,電路中就有感應(yīng)電流
B.只要閉合電路在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),電路中就有感應(yīng)電流
C.只要穿過(guò)閉合電路的磁通量足夠大,電路中就有感應(yīng)電流
D.只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電流
解析:選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:一是電路閉合,二是穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化,二者必須同時(shí)滿(mǎn)足,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.閉合電路切割磁感線(xiàn)時(shí),穿過(guò)其中的磁通量不一定變化,也不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流,B錯(cuò)誤.
圖4-1-12
2.將條形磁
2、鐵豎直放置,閉合圓環(huán)水平放置,并使條形磁鐵中心線(xiàn)穿過(guò)圓環(huán)中心,如圖4-1-12所示,若圓環(huán)為彈性環(huán),其形狀由a擴(kuò)大到b,那么圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化情況是( )
A.磁通量增大
B.磁通量減小
C.磁通量不變
D.無(wú)法判斷
解析:選B.作出俯視圖,如圖所示,穿過(guò)環(huán)a、b的磁感線(xiàn)有進(jìn)有出,相互抵消后,得Φa=Φ出-Φ進(jìn),Φb=Φ出-Φ進(jìn)′.從a、b中穿出的磁感線(xiàn)條數(shù)相同,但從b中穿入的磁感線(xiàn)條數(shù)更多,故Φa>Φb.
3.有一正方形閉合線(xiàn)圈,在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).圖4-1-13中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
圖4-1-13
解析:選D.A中線(xiàn)圈不切割磁感線(xiàn),所以A中線(xiàn)圈沒(méi)有感
3、應(yīng)電流產(chǎn)生.即使切割了磁感線(xiàn),也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流,比如B和C中的線(xiàn)圈豎直邊切割了磁感線(xiàn),但閉合線(xiàn)圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,故B、C中的線(xiàn)圈也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
圖4-1-14
4.如圖4-1-14,A、B兩回路中各有一開(kāi)關(guān)S1、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì),下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.先閉合S2,后閉合S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
C.先閉合S1,后閉合S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
D.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
解析:選AD.先閉合S2形成閉合電路,然后將
4、S1斷開(kāi)或閉合的瞬間,由于電磁感應(yīng)在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,而使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn).A、D正確.
圖4-1-15
5.在圖4-1-15中,線(xiàn)圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,若其回路面積從10 m2變?yōu)?0 m2,同時(shí)把磁感應(yīng)強(qiáng)度從1 T變?yōu)? T,則回路中的磁通量的變化量是多少?
解析:回路中的磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1=(20×2-10×1) Wb=30 Wb.
答案:30 Wb
一、選擇題
圖4-1-16
1.如圖4-1-16所示,通電螺線(xiàn)管水平固定,OO′為其軸線(xiàn),a、b、c三點(diǎn)在該軸線(xiàn)上,在這三點(diǎn)處各放一個(gè)完全相同的小圓環(huán),且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸.則關(guān)于這三點(diǎn)的磁
5、感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系,下列判斷正確的是( )
A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=Φc
B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc
C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc
D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc
解析:選C.根據(jù)通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)可知Ba>Bb>Bc,由Φ=BS可得Φa>Φb>Φc,故C正確.
圖4-1-17
2.在圖4-1-17中,若回路面積從S0=8 m2變到St=18 m2,磁感應(yīng)強(qiáng)度B同時(shí)從B0=0.1 T方向垂直紙面向里變到Bt=0.8 T方向垂直紙面向外,則回路中的磁通量的變化量
6、為( )
A.7 Wb B.13.6 Wb
C.15.2 Wb D.20.6 Wb
解析:選C.因?yàn)锽、S都變化.所以可用后來(lái)的磁通量減去原來(lái)的磁通量.取后來(lái)的磁通量為正.
ΔΦ=Φt-Φ0=BtSt-(-B0S0)=0.8×18 Wb-(-0.1×8)Wb=15.2 Wb,故C對(duì).
圖4-1-18
3. (xx年山東省濟(jì)南市高二質(zhì)檢)如圖4-1-18所示,a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈放在同一平面內(nèi),當(dāng)線(xiàn)圈a中有電流I通過(guò)時(shí),它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.Φa<Φb<Φc B.Φa>Φb>Φc
C.Φa<Φc<Φb
7、 D.Φa>Φc>Φb
解析:選B.當(dāng)a中有電流通過(guò)時(shí),穿過(guò)a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈向里的磁感線(xiàn)條數(shù)一樣多,向外的磁感線(xiàn)條數(shù)c最多,其次是b,a中無(wú)向外的磁感線(xiàn),因此,據(jù)合磁通量的計(jì)算,應(yīng)該是Φa>Φb>Φc.
圖4-1-19
4.如圖4-1-19所示,ab是水平面上一個(gè)圓的直徑,在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線(xiàn)ef.已知ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時(shí),電流磁場(chǎng)穿入圓面積的磁通量將( )
A.逐漸增大
B.逐漸減小
C.始終為零
D.不為零,但保持不變
解析:選C.利用安培定則判斷直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),作出俯視圖如圖.考慮到磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性,可以知道,穿入線(xiàn)圈的
8、磁感線(xiàn)的條數(shù)與穿出線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)的條數(shù)是相等的.故選C.
圖4-1-20
5.如圖4-1-20所示,繞在鐵芯上的線(xiàn)圈與電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)組成一閉合回路,在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)a,下列各種情況銅環(huán)a中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.線(xiàn)圈中通以恒定的電流
B.通電時(shí),使變阻器的滑片P勻速移動(dòng)
C.通電時(shí),使變阻器的滑片P加速移動(dòng)
D.將開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)的瞬間
解析:選A.線(xiàn)圈中通以恒定電流時(shí),銅環(huán)a處磁場(chǎng)不變,穿過(guò)銅環(huán)的磁通量不變,銅環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,變阻器滑片移動(dòng)或開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),線(xiàn)圈中電流變化,銅環(huán)a處磁場(chǎng)變化,穿過(guò)銅環(huán)的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故應(yīng)選A.
圖
9、4-1-21
6.如圖4-1-21所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的U形導(dǎo)軌上,有兩根等長(zhǎng)的平行導(dǎo)線(xiàn)ab和cd,以相同的速度v勻速向右滑動(dòng).為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,對(duì)開(kāi)關(guān)S來(lái)說(shuō)( )
A.打開(kāi)和閉合都可以
B.應(yīng)打開(kāi)
C.打開(kāi)和閉合都不行
D.應(yīng)閉合
解析:選D.若開(kāi)關(guān)打開(kāi),導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合回路abdc中磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流;若開(kāi)關(guān)閉合,導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合回路abNM中磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流.所以,應(yīng)選D選項(xiàng).
圖4-1-22
7.如圖4-1-22所示,導(dǎo)線(xiàn)框abcd放在光滑的平行導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)使導(dǎo)線(xiàn)框abcd向右運(yùn)動(dòng),G1、G2是兩只電流表,則( )
A.
10、G1、G2中都有電流通過(guò)
B.G1、G2中都沒(méi)有電流通過(guò)
C.只有G1中有電流通過(guò)
D.只有G2中有電流通過(guò)
解析:選A.雖然線(xiàn)圈abcd構(gòu)成的閉合回路中沒(méi)有磁通量的變化,但電流表G1與線(xiàn)框abcd構(gòu)成的閉合回路中磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流流過(guò)G1和G2,所以A對(duì).
圖4-1-23
8.如圖4-1-23所示,一個(gè)矩形線(xiàn)框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方自由落下,進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,然后再?gòu)拇艌?chǎng)中穿出.已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度L大于線(xiàn)框的高度h,那么下列說(shuō)法中正確的是( )
A.線(xiàn)框只在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,才有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.線(xiàn)框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中,都有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.線(xiàn)
11、框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,都是機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能
D.整個(gè)線(xiàn)框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能
解析:選AC.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)框全部在磁場(chǎng)中時(shí),磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò).而進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中磁通量發(fā)生變化,也就產(chǎn)生了感應(yīng)電流,故A正確.在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程中消耗了機(jī)械能,故C正確D錯(cuò)誤.
二、非選擇題
圖4-1-24
9.(xx年永安高二檢測(cè))如圖4-1-24所示,一閉合金屬環(huán)從上而下通過(guò)通電螺線(xiàn)管,b為螺線(xiàn)管的中點(diǎn),金屬環(huán)通過(guò)a、b、c三處時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?
解析:根據(jù)螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的特點(diǎn),金屬環(huán)通過(guò)a處時(shí),穿過(guò)金
12、屬環(huán)的磁通量變大,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬環(huán)通過(guò)b處時(shí),穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量瞬間不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬環(huán)通過(guò)c處時(shí),穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量變小,產(chǎn)生感應(yīng)電流.
答案:金屬環(huán)通過(guò)a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流;通過(guò)b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流.
圖4-1-25
10.如圖4-1-25所示,固定在水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab擱在框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形,開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫(xiě)出B與t的關(guān)系式)?
解析:要使電路中感應(yīng)電流為零,只需穿過(guò)閉合電路中的總磁通量不變,故BL(L+vt)=B0L2,∴B=.
答案:B=