【优化方案】高中物理 第四章第一节第二节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件知能演练轻松闯关 新人教版选修32(1).doc

【优化方案】2013-2014学年高中物理 第四章第一节第二节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件知能演练轻松闯关 新人教版选修3-21(2011高考海南卷)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献下列说法正确的是()a奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系b欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系c法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系d焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系解析：选acd.奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，a正确欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，b错误、d正确法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，c正确故选acd.2.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角，已知sin 4/5，回路面积为s，磁感应强度为b，则通过线框的磁通量为()absb4bs/5c3bs/5 d3bs/4解析：选b.在磁通量bs公式中，b与s必须垂直，若b与s不垂直，则s要转化为垂直于b的有效面积，也可以将b转化为垂直于s的垂直分量，故bssin 4bs/5.故选b.3.如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流i通过时，它们的磁通量分别为a、b、c，下列说法中正确的是()aabbccaccb解析：选b.当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此，根据合磁通量的计算，应该是：abc.故选b.4如图所示环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生感应电流的是()a保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成方形b保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形c保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成方形d保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形解析：选cd.根据感应电流产生的条件及数学知识，可知c、d项中的磁通量不变，不能产生感应电流，a、b项中，弹簧的面积发生变化，磁通量发生变化，产生感应电流故选cd.5边长为10 cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角为30，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为：b23t(t)，求在第1 s内穿过线圈的磁通量的变化量.解析：t0时刻的磁感应强度：b1(230) t2 tt1 s时刻的磁感应强度：b2(231) t5 t磁通量的变化量：21b2ssin b1ssin 0.015 wb.答案：0.015 wb(温馨提示：凡题号前标有的为稍难题目)一、选择题1(单选)(2013东北师大附中高二检测)关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是()a闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生b闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生c穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生d只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生解析：选d.产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化故选d.2(单选)如图所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()a逐渐增大 b逐渐减小c保持不变 d不能确定解析：选b.当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，故选b.3(单选)如图所示，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()a12 b12c12 d无法确定解析：选c.大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，故12.故选c.4(单选)(2013江北中学高二检测)如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将()a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.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的故选c.5(单选)(2013蚌埠二中高二检测)金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是()解析：选a.在选项b、c中，线圈中的磁通量始终为零，不产生感应电流；选项d中磁通量始终最大，保持不变，不发生变化，也没有感应电流；选项a中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，故选a.6(多选)如图所示，两个线圈绕在同一个铁环上，线圈a接直流电源，线圈b接灵敏电流表，下列哪种情况可能使线圈b中产生感应电流()a将开关s接通或断开的瞬间b开关s接通一段时间之后c开关s接通后，改变变阻器滑片的位置时d拿走铁环，再做这个实验，开关s接通或断开的瞬间解析：选acd.本题的实验方法就是当年法拉第实验原理装置，根据法拉第对产生感应电流的五类概括，a、c、d选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象而开关s接通一段时间之后，a线圈中是恒定电流，不符合“磁生电”是一种在变化、运动过程中才能出现的效应，故不能使b线圈中产生感应电流故选acd.7(多选)如图所示，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()av1v2bv1v2cv1v2 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ab.8(多选)如图所示，金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则()ag1表的指针发生偏转bg2表的指针发生偏转cg1表的指针不发生偏转dg2表的指针不发生偏转解析：选ab.虽然线框abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表g1和线框abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过g1和g2，故选ab.9.(单选)如图甲所示，一面积为s的矩形导线框abcd，在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为b，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，o、o分别是ab和cd边的中点现将线框右半边obco绕oo逆时针转过90到图乙所示位置，下列判断正确的是()a在图甲位置时线圈中的磁通量是bsb在图乙位置时线圈中的磁通量是bsc由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了bsd由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了bs解析：选c.因为1bssin 45bs，20.所以bs，故选c.10.(多选)如图是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的n极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置a经过位置b到位置c，这三个位置都靠得很近且b位置刚好在条形磁铁的中心轴线上在这个过程中，下列说法正确的是()a由位置a到位置b，框内不产生感应电流b由位置a到位置b，框内产生感应电流c由位置b到位置c，框内产生感应电流d由位置b到位置c，框内不产生感应电流解析：选bc.如图所示，作出其正视(从对面看去)图，从图中可以看出：从位置a到位置b的过程中，从线框下面向上穿过线框的磁通量减少(b位置时，0)；而从位置b到位置c时，从线框上面向下穿过线框的磁通量增加，故由位置a到位置b和由位置b到位置c的两个过程中，穿过线框的磁通量都发生变化，都产生感应电流，故选bc.00二、非选择题11(2013济宁高二检测)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示它们是：电流计直流电源带铁芯的线圈a线圈b 电键 滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)(2)怎样才能使线圈b中有感应电流产生？试举出三种方法_；_；_.解析：(1)使线圈a与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈b与电流计连成闭合回路；(2)只要能使穿过线圈b的磁通量发生变化，就可以使线圈b中产生感应电流答案：(1)如图所示(2)闭合开关断开开关开关闭合时移动滑动变阻器滑片12.(2013杭州一中高二月考)如图所示的线框，面积为s，处于磁感应强度为b的匀强磁场中，b的方向与线框平面成角，当线框转过90到如图所示的虚线位置时，试求：(1)初、末位置穿过线框的磁通量1和2；(2)磁通量的变化量.解析：(1)法一：在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为sssin ，所以1bssin .在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为sscos .由于磁感线从反面穿入，所以2bscos .法二：如果把磁感应强度b沿垂直于面积s和平行于面积s进行分解，如图所示，则b上bsin ，b左bcos 有1b上sbs