《2022年高中物理 第四章 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(含解析)新人教版選修3-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 第四章 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(含解析)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 第四章 第1、2節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(含解析)新人教版選修3-2
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( )
A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用
B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化
D.電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
2.如圖所示,矩形線框abcd放置在水平面內(nèi),磁場(chǎng)方向與水平方向成α角,已知sin α=,回路面積為S,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則通過線框的磁通量為( )
A.BS B.BS C.BS D.BS
3.如圖所示,開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直,且一半在磁場(chǎng)內(nèi),一半在
2、磁場(chǎng)外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列辦法中不可行的是( )
A.將線框向左拉出磁場(chǎng)
B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)
C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)
D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)
4.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形金屬軌道上,有等長(zhǎng)的兩根金屬棒ab和cd,它們以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng),則( )
A.?dāng)嚅_開關(guān)S,ab中有感應(yīng)電流
B.閉合開關(guān)S,ab中有感應(yīng)電流
C.無論斷開還是閉合開關(guān)S,ab中都有感應(yīng)電流
D.無論斷開還是閉合開關(guān)S,ab中都沒有感應(yīng)電流
二、多項(xiàng)選擇題
5.我國(guó)已經(jīng)制訂了登月計(jì)劃,假如宇航員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)
3、。他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈,則下列推斷正確的是( )
A.直接將電流表放于月球表面,通過觀察電流表是否有示數(shù)來判斷磁場(chǎng)的有無
B.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如果電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場(chǎng)
C.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如果電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場(chǎng)
D.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),電流表無示數(shù),則不能判斷月球表面有無磁場(chǎng)
6.如圖所示,水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線,以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置,
4、兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同,電流方向如圖中所示,當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí),四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是( )
A.線圈a中無感應(yīng)電流 B.線圈b中有感應(yīng)電流
C.線圈c中有感應(yīng)電流 D.線圈d中無感應(yīng)電流
7.如圖所示,線圈abcd在磁場(chǎng)區(qū)域ABCD中,下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生( )
A.把線圈變成圓形(周長(zhǎng)不變)
B.使線圈在磁場(chǎng)中加速平移
C.使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱
D.使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
8.如圖所示,用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路,這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(
5、彼此絕緣),下列組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是( )
三、非選擇題
9.邊長(zhǎng)L=10 cm的正方形線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面間的夾角θ=30°,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+3t)T,則第3 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ為多少?
10.如圖所示,有一個(gè)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B1=0.8 T,磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為r=1 cm?,F(xiàn)在紙面內(nèi)先后放上與磁場(chǎng)垂直的圓線圈,圓心均在O處,A線圈半徑為1 cm,10匝;B線圈半徑為2 cm,1匝;C線圈半徑為0.5 cm,1匝。問:
(1)在
6、B減為B2=0.4 T的過程中,A線圈和B線圈磁通量改變多少?
(2)在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過30°角的過程中,C線圈中磁通量改變多少?
答案
1.解析:選B 磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用屬于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況;插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化屬于電流的磁效應(yīng);電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)屬于電流的磁效應(yīng);而變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故正確答案為B。
2.解析:選B 在磁通量Φ=BS公式中,B與S必須垂直,若B與S不垂直,則S要轉(zhuǎn)化為垂直于B的有效面積,也可以將B轉(zhuǎn)化為垂直于S的垂直分量,故Φ=
7、BS·sin α=BS。
3.解析:選D 將線框向左拉出磁場(chǎng)的過程中,線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),或者說穿過線框的磁通量減少,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí),穿過線框的磁通量在減小,所以在這個(gè)過程中線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°,bc邊將進(jìn)入無磁場(chǎng)區(qū),那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流(60°~300°)。當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60°,則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形面積的一
8、半的乘積)。
4.解析:選B 兩根金屬棒ab和cd以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng),若斷開開關(guān)S,兩根金屬棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中磁通量無變化,則回路中無感應(yīng)電流,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;若閉合開關(guān)S,兩根金屬棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中磁通量發(fā)生變化,則回路中有感應(yīng)電流,故B正確,D錯(cuò)誤。
5.解析:選CD 當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),不論向哪個(gè)方向移動(dòng)線圈,穿過線圈的磁通量都不會(huì)變化,所以也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此不能判斷有無磁場(chǎng)存在;若使閉合線圈沿某一方向移動(dòng)時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則一定存在磁場(chǎng)。故正確答案為C、D。
6.解析:選CD 根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,線圈a中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里,線圈c
9、中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向外,線圈b、d中的合磁通量始終為零,故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí),線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,而線圈b、d中無感應(yīng)電流產(chǎn)生。選項(xiàng)C、D正確,A、B錯(cuò)誤。
7.解析:選ACD 選項(xiàng)A中,線圈的面積變化,磁通量變化,故A正確;選項(xiàng)B中,無論線圈在磁場(chǎng)中勻速還是加速平移,磁通量都不變,故B錯(cuò);選項(xiàng)C、D中,線圈中的磁通量發(fā)生變化,故C、D正確。
8.解析:選CD 穿過線圈A中有效磁通量為ΦA(chǔ)=Φ出-Φ進(jìn)=0,且始終為零,即使切斷導(dǎo)線中的電流,ΦA(chǔ)也始終為零,A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流。B中線圈平面與導(dǎo)線的磁場(chǎng)平行,穿過B的磁通量也始終為零,B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電
10、流。C中穿過線圈的磁通量,Φ進(jìn)>Φ出,即ΦC≠0,當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后,經(jīng)過一定時(shí)間,穿過線圈的磁通量ΦC減小為零,所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。D中線圈的磁通量ΦD不為零,當(dāng)電流切斷后,ΦD最終也減小為零,所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
9.解析:第3 s內(nèi)就是從2 s末到3 s末,所以,2 s末的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
B1=(2+3×2)T=8 T
3 s末的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
B2=(2+3×3)T=11 T
則有ΔΦ=ΔBSsin θ=(11-8)×0.12×sin 30° Wb=1.5×10-2 Wb
答案:1.5×10-2 Wb
10.解析:(1)對(duì)A線圈,Φ1=B1πr2,
Φ
11、2=B2πr2
磁通量的改變量
|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb
對(duì)B線圈,Φ1=B1πr2,Φ2=B2πr2
磁通量的改變量
|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb
(2)對(duì)C線圈:Φ1=Bπr,磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過30°,線圈仍全部處于磁場(chǎng)中,線圈面積在垂直磁場(chǎng)方向的投影為πrcos 30°,則Φ2=Bπrcos 30°。磁通量的改變量
|Φ2-Φ1|=Bπr(1-cos 30°)
≈0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb≈8.4×10-6 Wb
答案:(1)1.256×10-4 Wb 1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb