《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_1 電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn)教師用書 滬科版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_1 電磁感應(yīng)-劃時代的發(fā)現(xiàn)教師用書 滬科版選修3-2（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1.1　電磁感應(yīng)——劃時代的發(fā)現(xiàn) 學 習 目 標 知 識 脈 絡(luò) 1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神. 2.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的定義. 3.掌握探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實驗，并理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.(難點) 4.掌握運用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件判斷感應(yīng)電流能否產(chǎn)生.(重點) 法 拉 第 發(fā) 現(xiàn) 電 磁 感 應(yīng) 的 艱 難 歷 程 1.1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線能使小磁針偏轉(zhuǎn)，說明電流產(chǎn)生磁場，這種作用稱為電流的磁效應(yīng). 2.1831年，19世紀偉大的物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 3.由磁得到電的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流. 1.首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學家是奧斯特.() 2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是把電轉(zhuǎn)變?yōu)榇诺倪^程.() 3.穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流.(√) 研究磁生電的科學家很多，為什么沒有成功？ 【提示】　很多科學家在實驗中沒有注意到磁場的變化、導(dǎo)體與磁場之間的相對運動等環(huán)節(jié)，只想把導(dǎo)體放入磁場中來獲得電流，這實際上違背了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律. 1821年，英國科學家法拉第評價奧斯特的發(fā)現(xiàn)：“他突然打開了科學中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明.” 1822年，法拉第在一篇日記中寫下了要“由磁生電”的豪言壯語. 探討1：奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學思考？法拉第持怎樣的觀點？ 【提示】　奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了對稱性的普遍思考：既然電流能夠引發(fā)磁針的運動，那么磁鐵也會使導(dǎo)線產(chǎn)生電流.法拉第堅信：磁與電之間也應(yīng)該有類似的“感應(yīng)”. 探討2：法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第由此領(lǐng)悟到了什么？ 【提示】　多次失敗后，1831年8月29日，法拉第終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.他立即領(lǐng)悟到：“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng). 1.從“電生磁”到“磁生電” (1)自1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后，許多科學家就想到了利用磁場來獲得電流，并為之做了很多的努力，但都未獲得成功. (2)很多科學家在利用磁場來獲得電流的過程中經(jīng)歷了很多次失敗，其主要原因是思想意識問題，即沒有從“穩(wěn)態(tài)”的猜想轉(zhuǎn)變到“暫態(tài)”的考慮上來. 2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電流磁效應(yīng)的關(guān)系 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電流磁效應(yīng) 關(guān)系 由磁得到電的現(xiàn)象 電流產(chǎn)生磁場 電能夠生磁，磁能夠生電 1.首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學家分別是(　　) A.安培和法拉第 B.法拉第和楞次 C.奧斯特和安培 D.奧斯特和法拉第 【解析】　1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項D正確. 【答案】　D 2.法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，不僅推動了電磁理論的發(fā)現(xiàn)，而且推動了電磁技術(shù)的發(fā)展，引領(lǐng)人類進入了電氣時代.下列哪些器件工作時用到了法拉第的“磁生電”的現(xiàn)象(　　) A.電視機的顯像管 B.磁流體發(fā)電機 C.指南針 D.電磁爐 【解析】　電視機的顯像管利用了電子在電場中的偏轉(zhuǎn)，故A錯；磁流體發(fā)電機利用了帶電粒子在磁場力作用下的偏轉(zhuǎn)，故B錯；指南針利用了地磁場對磁極的作用，故C錯；電磁爐利用了變化的磁場使被加熱物體(鐵鍋)中產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，即利用了“磁生電”，故D對. 【答案】　D 3.下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(　　) 【導(dǎo)學號：72000000】 A.磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B.變化的磁場使閉合電路中產(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 【解析】　選項A是通電導(dǎo)體在磁場中受到安培力作用，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；選項B是利用磁場產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；選項C是鐵磁性物質(zhì)在磁場中被磁化，內(nèi)部的分子電流方向在外磁場的作用下趨于一致，但不屬于利用磁場產(chǎn)生電流，所以它也不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；選項D是電流的磁效應(yīng)，是電磁感應(yīng)的逆效應(yīng). 【答案】　B (1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是磁生電現(xiàn)象. (2)電生磁的現(xiàn)象不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 探 究 感 應(yīng) 電 流 產(chǎn) 生 的 條 件 1.能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的三個典型的實驗是 (1)條形磁鐵和線圈發(fā)生相對運動. (2)閉合電路中導(dǎo)體切割磁感線. (3)改變原線圈中電流，在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 2.法拉第把可以產(chǎn)生電磁感應(yīng)的情況概括為 (1)變化的電流. (2)變化的磁場. (3)運動的磁鐵. (4)在磁場中運動的導(dǎo)體等. 3.實驗結(jié)論 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流. 1.只要閉合線圈做切割磁感線運動，就一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流.() 2.當導(dǎo)體棒切割磁感線時，就一定會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(√) 3.閉合線圈和磁場發(fā)生相對運動時，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流.() 如圖111所示，把一條大約10 m長的電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合電路.兩個同學迅速搖動這條電線，可以發(fā)電嗎？簡述你的理由.你認為兩個同學沿哪個方向站立時，發(fā)電的可能性比較大？ 圖111 【提示】　閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生.當兩個同學迅速搖動電線時，相當于閉合電路的部分導(dǎo)體切割地磁場的磁感線，因此可以發(fā)電.當搖動電線的方向與地磁場平行時無感應(yīng)電流，而當搖動電線的方向與地磁場垂直時產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大.地磁場是沿南北方向的，故當搖動電線的兩個同學東西方向站立時，發(fā)電的可能性最大. 通過如圖112所示的實驗，得到產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法. 圖112 (1)線圈不動，條形磁鐵上下、左右(小幅度)運動. (2)條形磁鐵不動，線圈上下、左右(小幅度)運動. 探討1：以上操作中，線圈的磁通量是否變化？ 【提示】　變化 探討2：能引起線圈的磁通量變化的因素有哪些？ 【提示】　引起磁通量變化的原因有：①磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化；②閉合電路的面積發(fā)生變化；③磁感應(yīng)強度B和線圈平面的夾角θ發(fā)生變化. 探討3：磁通量有正負嗎？它是矢量嗎？ 【提示】　磁通量有正負，但它是標量.計算時用多數(shù)的磁感線的方向作為線圈所包圍的磁場的方向.即一般最終結(jié)果取正值. 1.明確基本規(guī)律 (1)不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象. (2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：①電路為閉合回路；②穿過閉合回路的磁通量要發(fā)生變化，兩個條件必須同時具備. 2.判斷有無感應(yīng)電流的一般方法 分析是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵是要分析穿過閉合線圈的磁通量是否發(fā)生變化，而分析磁通量是否有變化，關(guān)鍵要知道磁感線是如何分布的.所以在做這類題時應(yīng)注意： (1)熟記條形磁鐵和蹄形磁鐵內(nèi)、外磁感線分布的立體形狀，它是解決問題的基礎(chǔ). (2)學會找特殊位置并分析其變化. 利用磁感線判斷磁通量的變化：若線圈所包圍的磁感線穿過線圈平面的方向相同時，條數(shù)增加，磁通量增加；若穿過線圈平面的磁感線方向相反時，某一個方向是多數(shù)的磁感線條數(shù)增加，則磁通量增加，某一個方向是少數(shù)的磁感線條數(shù)增加，則磁通量減少.總之，要用穿過線圈磁感線的凈條數(shù)的增、減判斷磁通量的變化，要用多數(shù)的磁感線的方向作為線圈所包圍的磁場的方向. 3.磁通量變化的幾種情況 根據(jù)磁通量的計算公式Φ＝BSsin θ(其中θ為閉合電路所圍成的平面與磁感線之間的夾角)，因此決定磁通量的因素有三個方面，B、S、θ的變化都會導(dǎo)致磁通量的變化，從而使閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流. (1)由于磁場變化而引起穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，即S不變B變化. 當條形磁鐵的N極向下插入(離開)線圈時(如圖113所示)，由于離N極近處的磁感應(yīng)強度B較強，使得線圈內(nèi)部空間的磁感應(yīng)強度變大(小)，而線圈所包圍的面積不變，導(dǎo)致線圈中的磁通量增大(減少)，從而在閉合線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流. 圖113 (2)由于閉合回路的面積S發(fā)生變化而引起磁通量變化，即B不變S變化. 如圖114所示，金屬導(dǎo)體框架處在勻強磁場中，當導(dǎo)體棒ab左右滑動時，由于ab左右滑動使閉合回路的面積變化，引起穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流. 圖114 (3)當線圈平面與磁場方向的夾角θ發(fā)生變化時，即線圈在垂直于磁場方向的投影面積S⊥＝Ssin θ發(fā)生變化，從而引起穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，即B、S不變，θ變化. 如圖115所示，在勻強磁場中，有閉合矩形線圈abcd，可繞垂直于磁感線的固定軸OO′轉(zhuǎn)動.在轉(zhuǎn)動中，由于線圈平面與磁感線方向的夾角θ不斷地變化，所以穿過線圈平面的磁通量也在不斷變化，從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 圖115 4.有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動.圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【導(dǎo)學號：72000001】 圖 【解析】　A中線圈不切割磁感線，所以A中線圈沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯.B、C、D中線圈均在切割磁感線，即使切割了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，比如B和C中的線圈豎直邊切割了磁感線，但閉合線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，故B、C中的線圈也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故B、C錯，D對. 【答案】　D 5.如圖116所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學號：72000002】 圖116 A.Φa<Φb<Φc B.Φa>Φb>Φc C.Φa<Φc<Φb D.Φa>Φc>Φb 【解析】　當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此，根據(jù)合磁通量的計算，應(yīng)該是：Φa>Φb>Φc. 【答案】　B 6.如圖117所示為法拉第研究“磁生電”現(xiàn)象的實驗裝置原理圖.兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流計，下列哪種情況不可能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流(　　) 圖117 A.開關(guān)S接通或斷開瞬間 B.開關(guān)S接通一段時間之后 C.開關(guān)S接通后，改變滑動變阻器滑片的位置時 D.拿走鐵環(huán)，再做這個實驗，開關(guān)S接通或斷開的瞬間 【解析】　根據(jù)法拉第對產(chǎn)生感應(yīng)電流的概括，A，C，D中符合變化的電流(變化的磁場)產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象；B中開關(guān)S接通一段時間之后，線圈A中是恒定電流，而“磁生電”是一種在變化、運動過程才能出現(xiàn)的效應(yīng)，故不能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 【答案】　B 感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的兩點理解 (1)在閉合回路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，取決于穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化，而不是取決于回路中有無磁通量. (2)閉合回路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動是引起回路磁通量變化的具體形式之一.但閉合回路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，不一定總會引起閉合回路的磁通量變化.如圖，矩形線框abcd在范圍足夠大的勻強磁場中在垂直磁場的平面內(nèi)向右平動，雖然ad、bc邊都切割磁感線，但磁場穿過回路abcd的磁通量沒有變化，因而沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流. 學業(yè)分層測評(一) (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1.(2015江蘇高考)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載，《春秋緯考異郵》中有“玳瑁吸”之說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是(　　) A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑 B.帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引 C.小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流 D.從干燥的地毯上走過，手碰到金屬把手時有被電擊的感覺 【解析】　用塑料梳子梳頭發(fā)時相互摩擦，塑料梳子會帶上電荷吸引紙屑，選項A屬于靜電現(xiàn)象；帶電小球移至不帶電金屬球附近，由于靜電感應(yīng)，金屬小球在靠近帶電小球一端會感應(yīng)出與帶電小球異號的電荷，兩者相互吸引，選項B屬于靜電現(xiàn)象；小線圈接近通電線圈過程中，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C不屬于靜電現(xiàn)象；從干燥的地毯上走過，由于摩擦生電，當手碰到金屬把手時瞬時產(chǎn)生較大電流，人有被電擊的感覺，選項D屬于靜電現(xiàn)象. 【答案】　C 2.下列說法正確的是(　　) A.磁感應(yīng)強度B增強，磁通量一定變大 B.線圈面積S增大，磁通量一定變大 C.只要穿過電路的磁通量不為零，電路中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.穿過閉合電路的磁通量增加，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　磁通量為磁感應(yīng)強度B與垂直磁場方向的線圈面積S的乘積，磁通量發(fā)生變化可能是磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，也可能是線圈面積發(fā)生變化，還可能是磁場與線圈的夾角發(fā)生變化引起的，若磁感應(yīng)強度和線圈面積同時變化，則磁通量不一定變化，故A，B均錯；電路中有無感應(yīng)電流產(chǎn)生取決于穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化，而不是回路中有無磁通量，故選項C錯，D正確. 【答案】　D 3.如圖118所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為(　　) 【導(dǎo)學號：72000003】 圖118 A.πBR2　　B.πBr2　　C.nπBR2　　D.nπBr2 【解析】　由磁通量的定義式知Φ＝BS＝πBr2；磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān).故B正確. 【答案】　B 4.(多選)在勻強磁場中有兩根平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌上有兩根可沿導(dǎo)軌平動的導(dǎo)體棒ab、cd，兩根導(dǎo)體棒勻速移動的速度分別為v1和v2，如圖119所示，則下列情況可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【導(dǎo)學號：72000004】 圖119 A.ab、cd均向右運動，且v1＝v2 B.ab、cd均向右運動，且v1＞v2 C.ab、cd均向左運動，且v1＞v2 D.ab向右運動，cd向左運動，且v1＝v2 【解析】　ab、cd均向右運動，當v1＝v2時，閉合回路的磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，A項錯誤；B、D兩項所述情況，閉合回路的磁通量增加，C項所述情況，閉合回路的磁通量減少，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生. 【答案】　BCD 5.如圖1110所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，ef中的電流I產(chǎn)生的磁場穿過圓面積的磁通量將(　　) 圖1110 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】　利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿過線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的，故選C. 【答案】　C 6.如圖1111為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置.下列哪種情況下電流表指針不會偏轉(zhuǎn)(　　) 【導(dǎo)學號：72000005】 圖1111 A.閉合開關(guān)的瞬間 B.閉合開關(guān)后，電路中電流穩(wěn)定時 C.閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片時 D.閉合開關(guān)后，把線圈A從線圈B中拉出時 【解析】　電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明電流表與B線圈組成的電路中無電流，根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，只需要檢查B線圈中磁通量是否變化即可. 閉合開關(guān)時，電路中的電流從無到有，A中的磁場從無到有，故穿過B的磁通量發(fā)生變化，電流表中有電流流過；當電路中電流穩(wěn)定時，穿過B的磁通量不再發(fā)生變化，電流表中無電流流過；移動滑動變阻器的滑片時，會造成A中電流大小變化，能引起B(yǎng)的磁通量變化，電流表中有電流流過；把線圈A從線圈B中拉出時，穿過B的磁通量減少，電流表中有電流流過.故只有選項B符合要求. 【答案】　B 7.如圖1112所示，一有限范圍的勻強磁場寬度為d，若將一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，已知d＞L，則導(dǎo)線框從開始進入到完全離開磁場的過程中無感應(yīng)電流的時間等于(　　) 【導(dǎo)學號：72000006】 圖1112 A. B. C. D. 【解析】　只有導(dǎo)線框完全在磁場里面運動時，導(dǎo)線框中才無感應(yīng)電流. 【答案】　C 8.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導(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，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前后兩次通過線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2則(　　) 圖1113 A.ΔΦ1＞ΔΦ2 B.ΔΦ1＝ΔΦ2 C.ΔΦ1＜ΔΦ2 D.無法確定 【解析】　第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的絕對值之差.第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和，故ΔΦ1＜ΔΦ2.選項C正確. 【答案】　C [能力提升] 9.如圖1114所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，B的方向與水平方向的夾角為30，圖中實線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置).在此過程中磁通量的改變量大小為(　　) 【導(dǎo)學號：72000007】 圖1114 A.BS B.BS C.BS D.2BS 【解析】　取線圈在水平位置穿過線圈的磁通量為正，則Φ1＝BSsin 30＝BS. 線圈處于豎直位置，磁感線從線圈另一面穿過， 磁通量Φ2＝－BScos 30＝－BS. 故線圈中的磁通量的改變量ΔΦ＝Φ2－Φ1 ＝－BS， 即改變量大小為|ΔΦ|＝BS. 【答案】　C 10.如圖1115所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb(　　) 【導(dǎo)學號：72000008】 圖1115 A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.無法比較 【解析】　條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是：①磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同.② 磁鐵內(nèi)外磁感線的方向相反.③磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏.兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時，通過其中的磁感線的俯視圖如圖所示，穿過圓環(huán)的磁通量Φ＝Φ進－Φ出，由于兩圓環(huán)面積Sa＜Sb，兩圓環(huán)的Φ進相同，而Φ出a＜Φ出b，所以穿過兩圓環(huán)的有效磁通量Φa＞Φb，故A正確. 【答案】　A 11.如圖1116所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場，B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)在紙面內(nèi)先后放上與磁場垂直的圓線圈，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： 圖1116 (1)在磁感應(yīng)強度減為0.4 T的過程中，A和B中磁通量改變了多少？ (2)在磁場轉(zhuǎn)過30角的過程中，C中磁通量改變了多少？ 【解析】　(1)對A線圈：Φ1＝B1πR2 Φ2＝B2πR2 磁通量改變量為ΔΦA(chǔ)＝|Φ2－Φ1|≈(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb 對B線圈：ΔΦB＝|Φ2－Φ1|≈(0.8－0.4)3.14(110－2)2 Wb＝1.25610－4 Wb (2)對C線圈：ΦC＝Bπr2，磁場轉(zhuǎn)過30時，ΦC′＝Bπr2cos 30 磁通量改變量：ΔΦC＝|ΦC′－ΦC|＝Bπr2(1－cos 30)≈0.83.14(510－3)2(1－0.866) Wb≈8.410－6 Wb. 【答案】　(1)1.25610－4 Wb 1.25610－4 Wb (2)8.410－6 Wb 12.如圖1117所示，磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場僅存在于邊長為2L的正方形范圍內(nèi)，左右各一半面積的范圍內(nèi)，磁場方向相反，有一個電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直磁感線方向以速度v勻速通過磁場，從ab邊進入磁場算起.畫出穿過線框的磁通量隨時間的變化圖像. 【導(dǎo)學號：72000009】 圖1117 【解析】　線框穿過磁場的過程可分為三個階段： 進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)，在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)，離開磁場階段(只有cd邊在磁場中). (1)線框進入磁場階段：t為0→，線框進入磁場中的面積線性增加，S＝Lvt，最后為Φ＝BS＝BL2. (2)線框在磁場中運動階段：t為→，線框磁通量逐漸減少為零. (3)線框在磁場中運動階段：t為→，線框磁通量反向增加，最后為BL2. (4)線框穿出磁場階段：t為→，線框磁通量減少，最后為零.Φt圖像如圖所示. 【答案】　見解析