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(新課標(biāo))2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 3.1.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件學(xué)案 新人教版選修3-2

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《(新課標(biāo))2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 3.1.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件學(xué)案 新人教版選修3-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 3.1.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件學(xué)案 新人教版選修3-2(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 3.1.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 3.1.2 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,體會(huì)人類(lèi)探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 1個(gè)條件——感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 3個(gè)概念——磁通量、電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流 3個(gè)實(shí)驗(yàn)——導(dǎo)體切割磁感線實(shí)驗(yàn)、線圈中插入或抽出磁鐵實(shí)驗(yàn)、模仿法拉第的實(shí)驗(yàn) 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究和理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。 3.掌握磁通量的概念及其計(jì)算。 4.能夠運(yùn)用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件判斷能否產(chǎn)生感應(yīng)電流。 一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 1.奧斯特夢(mèng)圓“電生磁” 1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使放在導(dǎo)線附近的小磁針偏轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象稱(chēng)

2、為電流的磁效應(yīng)。 電流的磁效應(yīng)說(shuō)明電流能在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。 2.法拉第心系“磁生電” 1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即“由磁生電”的現(xiàn)象。 法拉第把引起電流的原因概括為五類(lèi):變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。把這些現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。 思維拓展 電流的磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)有什么區(qū)別? 答案 電流的磁效應(yīng)是指電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),即“電生磁”。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是利用磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流,即“磁生電”?!半娚拧焙汀按派姟笔莾煞N因果關(guān)系相反的現(xiàn)象,要正確區(qū)分這兩種現(xiàn)象,弄清現(xiàn)象的因果關(guān)系是關(guān)鍵。 二、探究感應(yīng)電流的

3、產(chǎn)生條件 實(shí)驗(yàn)1 如圖1所示,導(dǎo)體AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),線路中有電流產(chǎn)生,而導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),線路中無(wú)電流產(chǎn)生。(填“有”或“無(wú)”) 圖1 實(shí)驗(yàn)2 如圖2所示,當(dāng)條形磁鐵插入或抽出線圈時(shí),線圈中有電流產(chǎn)生,但條形磁鐵在線圈中靜止不動(dòng)時(shí),線圈中無(wú)電流產(chǎn)生。(填“有”或“無(wú)”) 圖2 實(shí)驗(yàn)3 如圖3所示,將小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)時(shí),電流表中有電流通過(guò);若開(kāi)關(guān)S一直閉合,當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí),電流表中有電流通過(guò);而開(kāi)關(guān)一直閉合,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭不動(dòng)時(shí),電流表中無(wú)電流通過(guò)。(填“有”或“無(wú)”) 圖3 結(jié)論歸納:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是

4、:只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。 思考判斷 (1)只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×) (2)穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí),螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×) (3)穿過(guò)閉合線圈的磁通量變化時(shí),線圈中有感應(yīng)電流。(√) (4)閉合正方形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁感線運(yùn)動(dòng),必然產(chǎn)生感應(yīng)電流。(×)  對(duì)磁通量變化的理解 [要點(diǎn)歸納] 1.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算 (1)B與S垂直時(shí),Φ=BS。 (2)B與S不垂直時(shí),Φ=B⊥S,B⊥為B垂直于線圈平面的分量。如圖4甲所示,Φ=B⊥S=(Bsin θ)·S。 也可以Φ

5、=BS⊥,S⊥為線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積,如圖乙所示,Φ=BS⊥=BScos θ。 圖4 2.磁通量的變化 大致可分為以下幾種情況 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,有效面積S發(fā)生變化。如圖5(a)所示。 (2)有效面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化。如圖(b)所示。 (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S都不變,它們之間的夾角發(fā)生變化。如圖(c)所示。 圖5 [精典示例] [例1] 磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量,如圖6所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面,第一次將線框由位置1平移到位置2,第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)先后兩次通過(guò)線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和

6、ΔΦ2,則(  ) 圖6 A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.無(wú)法確定 解析 設(shè)閉合線框在位置1時(shí)的磁通量為Φ1,在位置2時(shí)的磁通量為Φ2,直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在位置1處比在位置2處要強(qiáng),故Φ1>Φ2。 將閉合線框從位置1平移到位置2,磁感線是從閉合線框的同一面穿過(guò)的,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過(guò),所以ΔФ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原來(lái)穿過(guò)的方向?yàn)檎较?,則后來(lái)從另一面穿過(guò)的方向?yàn)樨?fù)方向)。故選項(xiàng)C正確。 答案 C (1)求解磁通量的變化量時(shí)要

7、取有效面積。 (2)磁通量的變化與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。 (3)磁感線從不同側(cè)面穿過(guò)線圈時(shí)磁通量的正、負(fù)不同。 [針對(duì)訓(xùn)練1] 邊長(zhǎng)L=10 cm的正方形線框有10匝,固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面間的夾角θ=30°,如圖7所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為B=2+3t(T),求: 圖7 (1)2 s末穿過(guò)線框的磁通量; (2)第3 s內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量的變化量ΔΦ。 解析 (1)2 s末穿過(guò)線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2=(2+3×2) T=8 T, 由Φ=BSsin θ知2 s末穿過(guò)線框的磁通量 Φ=B2Ssin θ=8×(0.1)2×sin 30° Wb=4×10-2 W

8、b。 (2)第3 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化ΔB=3 T, 所以ΔΦ=ΔBSsin θ=3×(0.1)2×sin 30° Wb =1.5×10-2 Wb。 答案 (1)4×10-2 Wb (2)1.5×10-2 Wb  感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 [要點(diǎn)歸納] 1.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解 (1)不論什么情況,只要滿(mǎn)足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件,就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流,那么電路一定是閉合的,穿過(guò)該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。 2.ΔΦ與Φ的區(qū)別 ΔΦ與Φ意義不同,大小也沒(méi)有必然的聯(lián)系。感應(yīng)電流的產(chǎn)生與Φ無(wú)關(guān),只取決于Φ的變化,即與ΔΦ有關(guān)。 [精典示例

9、] [例2] 下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  ) 解析 根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可判斷:A選項(xiàng)中,電路沒(méi)有閉合,無(wú)感應(yīng)電流;B選項(xiàng)中,面積增大,穿過(guò)閉合電路的磁通量增大,有感應(yīng)電流;C選項(xiàng)中,穿過(guò)線圈的磁感線相互抵消,Φ恒為零,ΔΦ=0,無(wú)感應(yīng)電流;D選項(xiàng)中,磁通量不發(fā)生變化,無(wú)感應(yīng)電流。 答案 B (1)判斷閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),一定注意“部分導(dǎo)體”“切割”的含義。 (2)磁感線的條數(shù)可用來(lái)形象地表示一個(gè)回路的磁通量大小,所以可充分利用穿過(guò)閉合電路的磁感線的條數(shù)是否變化來(lái)判斷某過(guò)程中磁通量是否變化。 [針對(duì)訓(xùn)練2] 如圖8是機(jī)場(chǎng)的安檢人員用手持金屬

10、探測(cè)器檢查乘客的情境。當(dāng)探測(cè)線圈靠近金屬物體時(shí),在金屬物體中就會(huì)產(chǎn)生電流,如果能檢測(cè)出這種變化,就可以判定探測(cè)線圈附近有金屬物體了。下圖中能反映出金屬探測(cè)器工作原理的是(  ) 圖8 解析 探測(cè)器靠近金屬物體時(shí),相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在切割磁感線,從而產(chǎn)生了電流;選項(xiàng)B是導(dǎo)體棒切割磁感線,選項(xiàng)C是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、D是電流的磁效應(yīng)。綜上所述,選項(xiàng)B正確。 答案 B 1.(對(duì)磁通量的理解)關(guān)于磁通量,下列敘述正確的是(  ) A.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過(guò)一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積 B.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a線圈的面積比b線圈的大,則穿過(guò)a線圈的磁通

11、量一定比穿過(guò)b線圈的磁通量大 C.把一個(gè)線圈放在M、N兩處,若放在M處時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量比放在N處時(shí)大,則M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比N處大 D.同一線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大處,穿過(guò)線圈的磁通量不一定大 解析 磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積的乘積,A錯(cuò)誤;線圈面積大,但投影面積不一定大,B錯(cuò)誤;磁通量大,磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大,C錯(cuò)誤、D正確。 答案 D 2.(感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件)(多選)如圖9所示,下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  ) 圖9 A.如圖甲所示,導(dǎo)體棒AB順著磁感線運(yùn)動(dòng) B.如圖乙所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí) C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)

12、,開(kāi)關(guān)S一直接通時(shí) D.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S一直接通,當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí) 解析 A中導(dǎo)體棒順著磁感線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)閉合電路的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,無(wú)感應(yīng)電流,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B中條形磁鐵插入線圈時(shí)線圈中的磁通量增加,拔出線圈時(shí)線圈中的磁通量減少,都有感應(yīng)電流,故選項(xiàng)B正確;C中開(kāi)關(guān)S一直接通,回路中為恒定電流,螺線管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無(wú)變化,線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D中開(kāi)關(guān)S接通,滑動(dòng)變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化,螺線管A的磁場(chǎng)發(fā)生變化,螺線管B中磁通量發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)D正確。 答案 BD 3.(產(chǎn)

13、生感應(yīng)電流的判斷)(多選)如圖10所示,開(kāi)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),一半在磁場(chǎng)外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列辦法中可行的是(  ) 圖10 A.將線框向左拉出磁場(chǎng) B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 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°) 解析 將線框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框的bc部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng),或者說(shuō)穿過(guò)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運(yùn)動(dòng),或者說(shuō)穿過(guò)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

14、過(guò)線框的磁通量在減小,所以在這個(gè)過(guò)程中線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60°(60°~300°),bc邊在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng),那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流; 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(guò)線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線框面積的一半的乘積)。 答案 ABC 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 1.在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是(  ) A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連

15、接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化 解析 產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿(mǎn)足的條件:①電路閉合;②穿過(guò)閉合電路的磁通量要發(fā)生變化。選項(xiàng)A、B電路閉合,但磁通量不變,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)A、B觀察不到電流表的變化;選項(xiàng)C滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,也能產(chǎn)生感應(yīng)電流,但是等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后,電流表中已沒(méi)有電流,故選項(xiàng)C也觀察不到電流表的變化;選項(xiàng)D滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,可以觀察到電流表的變化,所以選項(xiàng)D正確。 答案 D 2.如圖1所示,矩形線框abcd放置在

16、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(guò)線框的磁通量為(  ) 圖1 A.BS B.BS C.BS D.BS 解析 根據(jù)磁通量的定義可得通過(guò)線框的磁通量Φ=BSsin α,代入解得Φ=BS,所以選項(xiàng)B正確。 答案 B 3.如圖2所示,AB是水平面上一個(gè)圓的直徑,在過(guò)AB的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線CD,已知CD∥AB。當(dāng)CD豎直向上平移時(shí),電流的磁場(chǎng)穿過(guò)圓面積的磁通量將(  ) 圖2 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 由于CD位于AB的正上方,根據(jù)安培定則可

17、知,CD產(chǎn)生的磁感線在以AB為直徑的圓內(nèi)穿入和穿出的條數(shù)相同,所以不管導(dǎo)線CD在豎直方向上位置怎么變化,下面圓內(nèi)部的磁通量始終為0。選項(xiàng)C正確。 答案 C 4.(多選)如圖3所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的金屬棒ab、cd,與導(dǎo)軌接觸良好。這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別是v1、v2,且井字形回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則可能(  ) 圖3 A.v1>v2 B.v1<v2 C.v1=v2 D.無(wú)法確定 解析 只要金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度不相等,穿過(guò)井字形回路的磁通量就發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選項(xiàng)A

18、、B正確。 答案 AB 5.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(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(  ) 解析 利用安培定則判斷直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無(wú)數(shù)組同心圓,即磁感線所在平面均垂直于導(dǎo)線,且直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是靠近直導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng),遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱。所以,A中穿過(guò)圓形線圈的磁場(chǎng)如圖甲所示,其有效磁通量為ΦA(chǔ)=Φ出-Φ進(jìn)=0,即使切斷導(dǎo)線中的電流,ΦA(chǔ)也始終為0,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(guò)B中線圈的磁通量也始終為0,B中也不能產(chǎn)生

19、感應(yīng)電流。C中穿過(guò)線圈的磁通量如圖乙所示,Φ進(jìn)>Φ出,即ΦC≠0,當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,穿過(guò)線圈的磁通量減小為0,所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。D中線圈的磁通量如圖丙所示,其有效磁通量為ΦD=Φ出-Φ進(jìn)=0,即使切斷導(dǎo)線中的電流,ΦD也始終為0,D中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流。 答案 C 6.(多選)如圖4所示,電流表與螺線管組成閉合電路,以下能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是(  ) 圖4 A.將磁鐵插入螺線管的過(guò)程中 B.磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí) C.將磁鐵從螺線管中向上抽出的過(guò)程中 D.磁鐵靜止而將螺線管向上移動(dòng) 解析 只要螺線管中的磁通量發(fā)生變化,回路中有感應(yīng)電流,指針便會(huì)偏轉(zhuǎn)

20、;只要螺線管中的磁通量不發(fā)生變化,回路中無(wú)感應(yīng)電流,指針便不會(huì)偏轉(zhuǎn)。在磁鐵插入、抽出過(guò)程中螺線管中的磁通量均發(fā)生變化,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針偏轉(zhuǎn)。故選項(xiàng)A、C正確;磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí),螺線管中的磁通量不發(fā)生變化,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于磁鐵靜止而螺線管向上移動(dòng),螺線管中的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流表指針偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D正確。 答案 ACD 7.(多選)閉合線圈按如圖所示的方式在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),則穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化的是(  ) 解析 A圖中,圖示狀態(tài)Φ=0,轉(zhuǎn)至90°過(guò)程中Φ增大,因此磁通量發(fā)生變化;B圖中離直導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱,磁感線越稀,所以當(dāng)線圈遠(yuǎn)離

21、導(dǎo)線時(shí),線圈中磁通量不斷變小;C圖中一定要把條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€空間分布圖弄清楚,在圖示位置,線圈中的磁通量為零,在向下移動(dòng)過(guò)程中,線圈的磁通量一直為零,磁通量不變;D圖中,隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),B與S都不變,B又垂直于S,所以Φ=BS始終不變,故選項(xiàng)A、B正確。 答案 AB 能力提升 8.如圖5所示,在條形磁鐵的外面套著一個(gè)閉合金屬?gòu)椈删€圈P,現(xiàn)用力從四周拉彈簧線圈,使線圈包圍的面積變大,則下列關(guān)于穿過(guò)彈簧線圈磁通量的變化以及線圈中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生的說(shuō)法正確的是(  ) 圖5 A.磁通量增大,有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.磁通量增大,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.磁通量減小,有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D.

22、磁通量減小,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 解析 本題中條形磁鐵磁感線的分布如圖所示(從上向下看)。磁通量是指穿過(guò)一個(gè)面的磁感線的多少,由于垂直紙面向外和垂直紙面向里的磁感線要抵消一部分,當(dāng)彈簧線圈P的面積擴(kuò)大時(shí),垂直紙面向里的磁感線條數(shù)增加,而垂直紙面向外的磁感線條數(shù)是一定的,故穿過(guò)這個(gè)面的磁通量將減小,回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)C正確。 答案 C 9.(多選)如圖6所示,導(dǎo)線框MNQP近旁有一個(gè)跟它在同一豎直平面內(nèi)的矩形線圈abcd,下列說(shuō)法正確的是(  ) 圖6 A.當(dāng)電阻變大時(shí),abcd中有感應(yīng)電流 B.當(dāng)電阻變小時(shí),abcd中無(wú)感應(yīng)電流 C.電阻不變,將abcd在其原來(lái)所在的平面

23、內(nèi)向PQ靠近時(shí),abcd中有感應(yīng)電流 D.電阻不變,將abcd在其原來(lái)所在的平面內(nèi)遠(yuǎn)離PQ時(shí),abcd中有感應(yīng)電流 解析 當(dāng)電阻變化或abcd靠近、遠(yuǎn)離PQ時(shí),穿過(guò)abcd的磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選項(xiàng)A、C、D正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 答案 ACD 10.某同學(xué)做研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實(shí)驗(yàn),將電流表、線圈A和B、蓄電池、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線接成如圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)他接通、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn),請(qǐng)你幫他查出原因并改正。 圖7 解析 由條件可知線圈A中電流不變,產(chǎn)生的磁場(chǎng)也恒定,所以穿過(guò)線圈B的磁通量始終不發(fā)生變化,因此不論開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)還是閉合,線圈B中均不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)

24、電流,電流表的指針也不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。應(yīng)將電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和A線圈串在一起,構(gòu)成回路。B線圈與電流表構(gòu)成另一回路。 答案 見(jiàn)解析 11.如圖8所示,線圈Ⅰ與電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連,線圈Ⅱ與電流計(jì)相連,線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上,在下列情況下,電流計(jì)中是否有示數(shù)? 圖8 (1)開(kāi)關(guān)閉合瞬間; (2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后; (3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片; (4)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間。 解析 (1)開(kāi)關(guān)閉合瞬間線圈Ⅰ中電流從無(wú)到有,電流的磁場(chǎng)也從無(wú)到有,穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也從無(wú)到有,線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)有示數(shù)。 (2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變,電流的磁場(chǎng)不變,此時(shí)線圈Ⅱ中雖有磁通量但磁通量恒定不變,線圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)無(wú)示數(shù)。 (3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電阻變化,線圈Ⅰ中的電流變化,電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化,穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化,線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)有示數(shù)。 (4)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間,線圈Ⅰ中電流從有到無(wú),電流的磁場(chǎng)也從有到無(wú),穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也從有到無(wú),線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)有示數(shù)。 答案 (1)有 (2)無(wú) (3)有 (4)有 14

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