2019_2020学年高中物理第一章电磁感应1+2感应电流产生的条件练习含解析教科版选修3.doc

感应电流产生的条件一、单项选择题1下列科学家中，发现了电磁感应现象的是()A奥斯特B牛顿C法拉第 D安培解析：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应；1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项C正确答案：C2在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，因线圈中的磁通量没有变化，故不能观察到感应电流，选项A不符合题意；在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时，如果通电线圈通以恒定电流，产生不变的磁场，则在另一线圈中不会产生感应电流，选项B不符合题意；在线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表时，磁通量已不再变化，因此也不能观察到感应电流，选项C不符合题意；绕在同一铁环上的两个线圈，在给一个线圈通电或断电的瞬间，线圈产生的磁场变化，使穿过另一线圈的磁通量变化，因此，能观察到感应电流，选项D符合题意答案：D3.如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量a、b的大小关系为()Aab BabCab D不能比较解析：条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：磁铁内外磁感线的条数相同；磁铁内外磁感线的方向相反；磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过其中的磁感线的俯视图如图所示，穿过圆环的磁通量进出，由于两圆环面积SaSb，两圆环的进相同，而出ab，故A正确答案：A4.如图所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中()A当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流解析：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流，故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线，ab中都没有感应电流，故A、B错当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线，ab中都有感应电流，故C对，D错答案：C5.如图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动为使ab中有感应电流产生，对开关S来说()A打开和闭合都可以 B应打开C打开和闭合都不行 D应闭合解析：若开关打开，导线运动时，闭合回路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合回路abNM中磁通量变化，产生感应电流，故选D.答案：D二、多项选择题6.如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是()A导线中电流变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以直导线为轴转动解析：通电导线周围的磁感线是一系列同心圆，且由内向外由密变疏，即越远离导线磁感线越疏对A选项，因I增大而引起导线周围磁感应强度增大，故A正确对B选项，离直导线越远，磁感线分布越疏(如图甲所示)，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量减少，故B正确对C选项，由图甲可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故C错误对D选项，先画出俯视图如图乙所示，由图乙可看出线框绕直导线转动时，在任何一个位置穿过线框的磁感线条数不变，因此无感应电流，故D错误答案：AB7如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是()A先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转BS1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转DS1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，电流周围的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转所以选项A、D正确答案：AD8下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是()解析：A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流C中虽然与A近似，但由于是在非匀强磁场中运动，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流D中线框部分切割磁感线，但磁通量不变，无感应电流，故选B、C.答案：BC9.如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()A线圈a中无感应电流B线圈b中有感应电流C线圈c中有感应电流 D线圈d中无感应电流解析：根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向，线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而线圈b、d中无感应电流产生故选项C、D正确，A、B错误答案：CD10如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是()A释放圆环，环下落时产生感应电流B释放圆环，环下落时不产生感应电流C释放圆环，环下落时环的机械能守恒D释放圆环，环下落时环的机械能不守恒解析：圆环下落时穿过圆环的磁通量不变化，无感应电流产生，故机械能守恒，所以A、D错误，B、C正确答案：BC三、非选择题11.如图所示，一带电小球A用绝缘细线悬挂，在水平面内做匀速圆周运动，其正下方有一导体环B放在绝缘水平地面上，圆环B的圆心位于悬点正下方(1)将圆环以环上某点为支点竖起时，圆环中是否产生感应电流？(2)将圆环在水平面上拉动时，圆环中是否产生感应电流？解析：带电小球做圆锥摆运动可等效为一环形电流，在空间产生磁场，可由安培定则判断磁感线的分布特点(1)当圆环竖起时，穿过圆环的磁通量减少，由感应电流的产生条件知圆环中产生感应电流(2)当圆环被拉动时，穿过圆环的磁通量减少，圆环中产生感应电流答案：(1)产生感应电流(2)产生感应电流12.如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈a、b、c，圆心均在O处，a线圈的半径为1 cm,10匝；b线圈的半径为2 cm,1匝；c线圈的半径为0.5 cm，1匝问：(1)在B减为0.4 T的过程中，a和b中磁通量改变多少？(2)在磁场转过30角的过程中，c中磁通量改变多少？解析：(1)因为磁感线穿过a、b线圈的有效面积相同，所以穿过b与a线圈的磁通量始终一样，故它们的改变量也一样，