2019-2020学年高中物理 第一章 电磁感应 第1节 电磁感应的发现 第2节 感应电流产生的条件随堂检测巩固落实（含解析）教科版选修3-2

感应电流产生的条件 1(多选)自然界的电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安培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c洛伦兹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解析：选bd.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，故a错误，b正确；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，故c错误，d正确2在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是()解析：选d.互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，d正确3.如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()a磁通量减少且合磁通量向左b磁通量增加且合磁通量向左c磁通量减少且合磁通量向右d磁通量增加且合磁通量向右解析：选b.放手后线圈的面积将减小，由条形磁铁磁感线分布特点可知，当弹性线圈面积减小时，磁场外部的磁通量减少，磁场内部的磁通量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左4在电磁感应现象中，下列说法正确的是()a导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流b导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流c闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流d穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流解析：选d.产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，故选项d正确a选项中导体不一定切割磁感线，b选项中不一定是闭合回路，c选项中磁通量不一定变化，故a、b、c错误5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，穿过它们的磁通量分别为a、b、c，下列说法正确的是()aabcbabccacbdacb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方法，应该是abc，选项b正确6如图所示，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从10 m2变为20 m2，同时把磁感应强度从1 t变为2 t，则回路中的磁通量的变化量是多少？解析：回路中的磁通量的变化量21(202101) wb30 wb.答案：30 wb 一、单项选择题1如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是()解析：选b.选项a是用来探究影响安培力的大小因素的实验，选项b是研究电磁感应现象的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否产生感应电流选项c是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验选项d是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场2某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈a和b、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是()a开关位置错b电流表的正、负极接反c线圈b的接头3、4接反d蓄电池的正、负极接反解析：选a.图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断，而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化而产生感应电流的情况，但图中开关的接法达不到目的，a正确；根据感应电流的产生条件，电流表或蓄电池或线圈b的接线反正，不影响感应电流的产生，b、c、d错误3如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，o1o2和o3o4都是线圈的对称轴，若使线圈中产生感应电流，下列方法正确的是()a矩形线圈沿纸面向左平动b矩形线圈沿纸面向上平动c矩形线圈绕o3o4轴转动d矩形线圈绕a点在纸面内转动解析：选c.向左或向右平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故a错误；向上或向下平动，穿过线圈的磁通量也不发生变化，无感应电流产生，故b错误；已知矩形线圈abcd是闭合线圈，当线圈绕o3o4转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故c正确；同理可知，矩形线圈绕a点在纸面内转动，穿过线圈的磁通量不变化，无感应电流产生，故d错误4绕在同一铁芯上的线圈、按如图所示方法连接，g为电流计，则下列说法中正确的是()a电键s闭合瞬间，g的示数不为零b保持电键s闭合状态，g的示数不为零c保持电键s闭合，移动变阻器r0滑动触头的位置，g的示数为零d断开电键s的瞬间，g的示数为零解析：选a.当线圈中的电流发生变化时，其产生的磁场发生变化，则通过线圈的磁通量就发生变化，线圈中会产生感应电流，故a选项正确5在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是()aa、b两环bb、c两环ca、c两环da、b、c三个环解析：选a.当滑动变阻器的滑片左右滑动时，引起电路中电流变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化，a、b两圆环中的磁通量必定随之变化，引起感应电流的产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c环中不能产生感应电流故选a.6.一条形磁铁与导线环在同一平面内，磁场的中心恰与导线环的圆心重合，如图所示，为了在导线环中产生感应电流，磁铁应()a绕垂直于纸面且过o点的轴转动b向右平动c向左平动dn极向外，s极向里转动解析：选d.解决本题的关键是题图所示位置穿过导线环平面的磁通量为零，要使导线环中有感应电流，只要让导线环中有磁感线穿过，就会有磁通量的变化，a、b、c的运动，导线环内磁通量始终为零，只有d正确7.如图所示，条形磁铁上方放置一矩形线框，线框平面水平且和条形磁铁平行，则线框在由s端匀速平移到n端的过程中()a线框中始终无感应电流b线框中始终有感应电流c线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部时有感应电流，以后又无感应电流d线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，以后又有感应电流解析：选b.条形磁铁中部磁性较弱，两端最强，线框中磁通量的变化情况是先减小后反向增大，因此线框中始终有感应电流，故选b.二、多项选择题8如图所示，下列操作能产生感应电流的是()a磁铁向下运动 b磁铁停在线圈中不动c磁铁向上运动d只要有磁铁就一定有电流解析：选ac.磁铁向上或向下运动时，线圈中的磁感应强度变化，穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，a、c正确；磁铁停在线圈中不动时，线圈中磁通量不变，不产生感应电流，b、d错误9如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()解析：选cd.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是以直导线为轴的无数个同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱所以，a中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁场为a出进0，且始终为0，即使切断导线中的电流，a也为0，a中不可能产生感应电流b中线圈平面与导线的磁场平行，穿过b的磁通量也始终为0，b中也不能产生感应电流c中穿过线圈的磁通量如图乙所示，进出，即c0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量c减小为0，所以c中有感应电流产生d中线圈的磁通量d不为0，当电流切断后，d最终也减小为0，所以d中也有感应电流产生10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中可能的是()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：选ad.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正确三、非选择题11为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及开关如图连接，经乙同学检查后发现甲同学接线有误，应该_(用导线两端的字母符号表示错误连线的导线)乙同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系甲同学认为：此项实验操作没有必要你认为_同学的说法是正确的，理由是_.解析：甲同学接线有错误，接错的导线是gh，这根导线多余了，将导致开关失去作用该实验研究的是产生感应电流的条件，因为当大线圈中磁通量发生变化，即会产生感应电流，不需要考虑电流的方向所以甲同学说法是正确的，因为在探究感应电流产生条件时，不涉及电流的方向答案：拆除gh导线甲该实验只需判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向12如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场时开始计时(t0)(1)试指出哪些时间段线框中有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像解析：(1)线框进入磁场的过程，在0时间段内有感应电流产生；线框离开磁场过程，在时间段内有感应电流产生(2)如图所示，图中磁通量最大值mbsbl2.答案：见解析13如图所示，有一个100 匝的线圈，其横截面是边长为l0.20 m的正方形，放在磁感应强度b0.50 t的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直若将这个线圈横截面的形状由正方形改