2024-2025学年高中物理课时作业1电磁感应现象产生感应电流的条件含解析粤教版选修3-2

PAGE5-课时分层作业(一)(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．下列关于电磁感应现象的相识，正确的是()A．它最先是由奥斯特通过试验发觉的B．它是指改变的磁场产生电流的现象C．它说明白电能生磁D．它揭示了电流受到安培力的缘由B[奥斯特发觉了电流的磁效应，法拉第发觉了电磁感应现象，故A错误；利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，改变的磁场产生电流的现象是电磁感应现象，故B正确；电磁感应现象说明，磁能生电，故C错误；电磁感应现象揭示了磁能生电，它并没有揭示电流受到安培力的缘由，故D错误．]2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种状况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C[四种状况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种状况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生改变，所以产生感应电流，C项正确．]3．如图所示，在条形磁铁的中心位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下推断中正确的是()A．释放圆环，环下落过程中产生感应电流B．释放圆环，环下落过程中无感应电流C．释放圆环，环下落过程中感应电流大小不变D．释放圆环，环下落过程中感应电流渐渐增大B[圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，故A、C、D错误，B正确．]4.如图所示，闭合环形金属轻弹簧，套在条形磁铁的中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量及弹簧中产生感应电流的状况是()A．增大，有感应电流B．减小，有感应电流C．不变，无感应电流D．无法确定改变状况及是否产生感应电流B[当拉大弹簧面积时，条形磁铁内部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹簧圈的外部磁感线增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．穿过弹簧的磁通量发生改变，所以有感应电流产生，故B项正确．]5.如图所示，一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量状况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A．始终增加B．始终削减C．先增加后削减D．先增加，再削减到零，然后再增加，然后再削减D[离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中心时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确．]6.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，肯定能在轨道回路里产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，同时θ也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°＜θ＜90°)A[设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScosθ.A选项中，S增大，θ减小，cosθ增大，所以Φ肯定增大，A正确．B选项中，B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，B错误．C选项中，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．D选项中，S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，D错误．]二、非选择题(14分)7．边长L＝10cm的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间改变的规律为B＝(2＋3t)T，则第3s内穿过线圈的磁通量的改变量ΔΦ为多少？[解析]第3s内是从2s末到3s末，所以2s末的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8T,3s末时的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11T依据公式ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(11－8)×0.12sin30°Wb＝1.5×10－2Wb.[答案]1.5×10－2Wb[实力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．如图所示为“探讨电磁感应现象”的试验装置，假如在闭合开关时发觉灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，试验现象为()A．将原线圈快速拔出副线圈的过程中，电流计指针将向右偏B．将原线圈快速拔出副线圈的过程中，电流计指针将不会发生偏转C．副线圈位置保持不动，将滑动变阻器滑片向右移动时，电流计指针将不会偏转D．副线圈位置保持不动，将滑动变阻器滑片向右移动时，电流计指针将向左偏转D[当在闭合开关时，发觉灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过大线圈磁通量增加时，电流计指针向右偏转；将原线圈快速拔出副线圈时，穿过线圈的磁通量减小，电流表指针向左偏转，故A、B错误；副线圈位置保持不动，将滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，原线圈电路电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故D正确，C错误．]2.如图所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d，将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域，若d>l，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生感应电流的时间为()A.eq\f(d,v) B.eq\f(l,v)C.eq\f(d－l,v) D.eq\f(d－2l,v)C[线框完全进入磁场后，磁通量不改变，线框中无感应电流，当线框进入、离开磁场时，磁通量改变，都会产生感应电流，故不产生感应电流的距离为d－l，时间为t＝eq\f(d－l,v).]3．法拉第在1831年发觉了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。试验中可能视察到的现象是()A．只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转B．A线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C[只有开关闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场改变时才有感应电流，A中的电流稳定时，B内不产生感应电流，与A中电流的大小无关．故A错误；A接通到达稳定后B内没有感应电流，与B的线圈的匝数无关．故B错误；开关闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原线圈A产生的磁场改变时就有感应电流，故线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转；线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故C正确，D错误．]4．如图所示，闭合线圈M固定，条形磁铁S极向下以初速度v0沿过线圈圆心的竖直线下落过程中，以下说法不正确的是()A．穿过线圈的磁通量发生改变B．磁铁位于图示位置2时，穿过线圈的磁通量最大C．穿过线圈的磁通量先增多后削减D．磁铁位于图示位置1和位置3时穿过线圈的磁场方向相反D[当条形磁铁恰好位于位置2时，穿过线圈M的合磁通量向上且最大，因此全过程中穿过线圈M的磁通量，先增后减，选项A、B、C均正确；当磁铁在位置1时，穿过线圈的磁场方向向上，当磁铁位于位置3时，穿过线圈的磁场方向也向上，故D错误．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)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θ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的大小Φ1和Φ2；(2)磁通量的改变量ΔΦ的大小．[解析](1)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S⊥＝Ssinθ，所以Φ1＝BSsinθ.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S⊥′＝Scosθ.由于磁感线从反面穿入，则Φ2＝－BScosθ.(2)此过程中磁通量的改变量ΔΦ的大小为|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ)[答案](1)BSsinθ－BScosθ(2)BS(cosθ＋sinθ)6．(13分)如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时刻，磁感应强度为B0，此时刻MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感