2018-2019高中物理 課時分層作業(yè)7 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 粵教版選修1-1

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1、課時分層作業(yè)(七) 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) [基礎達標練] (15分鐘 50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題7分) 1.(多選)關于感應電流,下列說法中正確的是(   ) A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生 B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應電流產(chǎn)生 C.線框不閉合時,即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中也沒有感應電流 D.只要閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動,電路中就一定有感應電流 CD [產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,所以A錯誤,C、D正確;B中線圈不一定閉合,故B錯誤.] 2.(多選)如圖2-1-12

2、所示,線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上,則(  ) 【導學號:71082046】 圖2-1-12 A.當合上開關S的瞬間,線圈P中沒有感應電流 B.當合上開關S的瞬間,線圈P中有感應電流 C.當斷開開關S的瞬間,線圈P中沒有感應電流 D.當斷開開關S的瞬間,線圈P中有感應電流 BD [閉合開關S的瞬間,線圈M中有電流通過,電流產(chǎn)生磁場,穿過線圈P的磁通量增大,線圈P中產(chǎn)生感應電流.斷開開關S的瞬間,線圈M中電流消失,電流產(chǎn)生的磁場消失,穿過線圈P的磁通量減小,線圈P中產(chǎn)生感應電流.] 3.我國已經(jīng)制定了登月計劃.假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場,他手邊有一只靈敏電

3、流表和一個小線圈,則下列推斷正確的是(  ) A.直接將電流表放于月球表面,看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無 B.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場 C.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運動,如電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場 D.將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動,如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場 C [電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生改變時,回路中有感應電流產(chǎn)生,所以選項A中,即使有一個恒定的磁場,也不會有示數(shù),所以選項A錯誤;同理如果將電流表與線圈組成回路,使線圈

4、沿某一方向運動,如電流表無示數(shù),也不能判斷有沒有磁場,因為磁通量可能不變,所以選項B、D錯誤;但是有示數(shù)則說明一定是有磁場的,所以選項C正確.] 4.如圖2-1-13所示,ab是水平面上一個圓的直徑,在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導線ef.已知ef平行于ab,當ef豎直向上平移時,電流磁場穿過圓周面積的磁通量將(  ) 圖2-1-13 A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終為零 D.不為零,但保持不變 C [利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場,作俯視圖如圖所示,考慮到磁場具有對稱性,可知穿過線圈的磁感線條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的.故選C.] 5.如圖2-1-14所示,

5、通電直導線垂直穿過閉合圓形線圈的中心,下列哪個說法正確(  ) 圖2-1-14 A.當導線中電流增大時,線圈中有感應電流 B.當線圈在垂直于導線的平面內(nèi)左右平動時,線圈中有感應電流 C.當線圈上下平動時,線圈中有感應電流 D.以上各種情況下,線圈中都不會產(chǎn)生感應電流 D [圓形線圈處在直線電流的磁場中,而直線電流磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在與導線垂直的平面上.因此,不論導線中的電流大小如何變化,穿過圓形線圈的磁通量始終為零,即穿過圓形線圈的磁通量不變,所以A選項錯誤.當線圈左右平動或上下平動時,穿過線圈的磁通量同樣始終為零,即穿過線圈的磁通量不變

6、,所以B、C選項錯誤,D選項正確.] 6.(多選)圖2-1-15是觀察電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置,閉合開關,要使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉,可采取的措施有(  ) 圖2-1-15 A.將線圈M快速插入線圈N中 B.將線圈M快速從線圈N中抽出 C.快速移動滑動變阻器的滑片 D.將線圈M靜置于線圈N中 ABC [要使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉,應使線圈N的磁通量發(fā)生變化,這時可通過上下移動線圈M,或線圈M不動而快速移動滑動變阻器的滑片,故A、B、C均正確.] 二、非選擇題(8分) 7.如圖2-1-16所示,環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置,若沿其半徑向外拉彈簧,使其面積增大,則穿過彈

7、簧的磁通量將如何變化? 【導學號:71082047】 圖2-1-16 [解析] 注意彈簧面所在處存在兩個方向的磁場,即磁鐵的內(nèi)磁場和外磁場,它們各自產(chǎn)生正負不同的磁通量,總的磁通量等于兩者絕對值之差,當拉大彈簧面積時,內(nèi)磁場的磁通量不變,而外磁場的磁通量卻增大(穿過磁鐵與彈簧間磁感線條數(shù)增多),故Φ=|Φ內(nèi)|-|Φ外|應減?。? [答案] 磁通量減小 [能力提升練] (25分鐘 50分) 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分) 1.如圖2-1-17所示,在勻強磁場中的“U”形導軌上,有兩根等長的平行導線ab和cd,它們以相同的速度v勻速向右滑動.為使ab中有感應電流產(chǎn)生,對

8、開關S來說(  ) 圖2-1-17 A.打開和閉合都可以 B.應打開 C.打開和閉合都不行 D.應閉合 D [若開關打開,導線運動時,閉合電路abdc中磁通量不變,不產(chǎn)生感應電流;若開關閉合,導線運動時,閉合電路abNM中磁通量變化,產(chǎn)生感應電流,所以應選D.] 2.如圖2-1-18所示,條形磁鐵的上方放置一矩形線框,線框平面水平且與條形磁鐵平行,則線框在由N端勻速平移到S端的過程中,線框中的感應電流的情況是(  ) 圖2-1-18 A.線框中始終無感應電流 B.線框中始終有感應電流 C.線框中開始有感應電流,當線框運動到磁鐵中部上方時無感應電流,以后又有了感應電

9、流 D.線框中開始無感應電流,當線框運動到磁鐵中部上方時有感應電流,以后又沒有感應電流 B [勻速平移過程中,穿過線框的磁通量始終在變化.] 3.如圖2-1-19所示,導線ab和cd互相平行,則下列四種情況下導線cd中無電流的是(  ) 圖2-1-19 A.開關S閉合或斷開的瞬間 B.開關S是閉合的,但滑動觸頭向左滑 C.開關S是閉合的,但滑動觸頭向右滑 D.開關S始終閉合,不滑動觸頭 D [開關S閉合或斷開的瞬間以及S閉合后滑動觸頭左右滑動時,都能使導線ab中的電流發(fā)生變化,穿過上面閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,cd中就會有電流產(chǎn)生,故正確選項為D.] 4.(多選)如圖2

10、-1-20所示,矩形線框abcd與磁場方向垂直,且一半在勻強磁場內(nèi),另一半在磁場外.要使線框中產(chǎn)生感應電流,下列方法中可行的是(  ) 圖2-1-20 A.以ad邊為軸轉動 B.以中心線OO′為軸轉動 C.以ab邊為軸轉動(小于60°) D.以cd邊為軸轉動(小于60°) ABC [當線框以ad邊為軸或以中心線OO′為軸轉動時,在磁場中的投影面積S在變化,因而有磁通量Φ的變化,有感應電流的產(chǎn)生,選項A、B是可行的.當線框以ab邊為軸轉動(小于60°)時,在磁場中的投影面積S減小,因而磁通量Φ減小,也有感應電流,選項C是可行的.當線框以cd邊為軸轉動(小于60°)時,雖然整個線框

11、在垂直于磁感應強度方向上的投影面積減小,但在磁場內(nèi)的那部分投影面積并未改變,據(jù)公式Φ=B·S,穿過線框平面的磁通量不變,無感應電流.因此,選項A、B、C是可行的.] 二、非選擇題(本題共2小題,共22分) 5.(10分)勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹閐,一正方形線框abcd的邊長為l,且l>d,線框以速度v通過磁場區(qū)域,如圖2-1-21所示,從線框進入到完全離開磁場的時間內(nèi),求線框中沒有感應電流的時間. 【導學號:71082048】 圖2-1-21 [解析] 如圖所示為線框穿過磁場的整個過程, 線圈勻速通過此過程持續(xù)的時間 t1=

12、 ① 線框在運動中只有bc邊切割磁感線(ad邊未進入磁場)和ad邊切割磁感線(bc邊已出磁場)時才產(chǎn)生感應電流,所以有感應電流的時間為 t2= ② 線框中沒有感應電流的時間為t=t1-t2 ③ 解①②③得t=. [答案]  6.(12分)如圖2-1-22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)于紙面內(nèi)先后

13、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2-1-22 (1)在B減為0.4 T的過程中,線圈A和B磁通量改變多少? (2)在磁場轉過30°角的過程中,C中磁通量改變多少? [解析] (1)對A線圈,Φ1=B1πr,Φ2=B2πr. 磁通量改變量:ΔΦ=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb 對B線圈,Φ1=B1πr,Φ2=B2πr,磁通量改變量 ΔΦ=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb =1.256×10-4 Wb. (2)對C線圈:Φ1=Bπr,磁場轉過30°,線圈仍全部處于磁場中,線圈面積在垂直磁場方向的投影為πrcos 30°,則Φ2=Bπrcos 30°.磁通量改變量: ΔΦ=|Φ2-Φ1|=Bπr(1-cos 30°) =0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866)Wb =8.4×10-6 Wb. [答案] (1)1.256×10-4 Wb 1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb 6

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