2019-2020學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第一節(jié) 第二節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件學(xué)案 粵教版選修3-2
《2019-2020學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第一節(jié) 第二節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件學(xué)案 粵教版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 第一節(jié) 第二節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件學(xué)案 粵教版選修3-2(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象第二節(jié) 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求] 物理觀念:能夠從分析歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的過程中,加深對磁通量的概念及其變化的理解,形成“磁生電”的認識. 科學(xué)探究:1.了解探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實驗方法.2.經(jīng)歷探究過程,綜合信息得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件. 科學(xué)思維:從有序設(shè)計的系列遞進實驗,用歸納思想得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般性條件,并會判斷分析具體實例. 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:了解人類探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程,體會并培養(yǎng)探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神. 一、電磁感應(yīng)的探索歷程 1.探索過程 (1)電生磁:1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),
2、從此揭開了研究電磁聯(lián)系的序幕. (2)磁生電 ①1820年之后,安培、菲涅爾、阿拉果、沃拉斯頓、科拉頓等致力于磁生電的研究,但是并沒有出現(xiàn)所期望的結(jié)果. ②1831年,英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,揭示了電和磁的內(nèi)在聯(lián)系,引領(lǐng)人類進入電氣時代. 2.法拉第的概括: 法拉第把引起感應(yīng)電流的原因概括為五類,它們都與變化和運動相聯(lián)系. (1)變化著的電流; (2)變化著的磁場; (3)運動的恒定電流; (4)運動的磁鐵; (5)在磁場中運動的導(dǎo)體. 這種由磁生電的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流. 二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 只要使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化
3、,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生. 1.判斷下列說法的正誤. (1)若把導(dǎo)線東西放置,當(dāng)接通電源時,導(dǎo)線下面的小磁針一定會發(fā)生轉(zhuǎn)動.( × ) (2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.( √ ) (3)小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.( × ) (4)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象是電流的磁效應(yīng).( × ) 2.如圖1所示,條形磁鐵A沿豎直方向插入線圈B的過程中,電流表G的指針________(填“不偏轉(zhuǎn)”或“偏轉(zhuǎn)”);若條形磁鐵A在線圈B中保持不動,電流表G的指針________(填“不偏轉(zhuǎn)”或“偏轉(zhuǎn)”). 圖1 答案 偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn)
4、一、磁通量及其變化 如圖所示,閉合導(dǎo)線框架的面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B. (1)分別求出B⊥S(圖示位置)和B∥S(線框繞OO′轉(zhuǎn)90°)時,穿過閉合導(dǎo)線框架平面的磁通量. (2)由圖示位置繞OO′轉(zhuǎn)過60°時,穿過框架平面的磁通量為多少?這個過程中磁通量變化了多少? 答案 (1)BS 0 (2)BS 減少了BS 1.對磁通量的理解 (1)磁通量表示穿過某一橫截面的磁感線條數(shù)的多少,與線圈匝數(shù)無關(guān). (2)磁通量是標(biāo)量,但有正、負,其正、負分別表示與規(guī)定的穿入方向相同、相反. 2.勻強磁場中磁通量的計算 (1)B與S垂直時,Φ=BS. 圖2 (2)
5、B與S不垂直時,Φ=BS⊥(S⊥為線圈在垂直磁場方向上的投影面積)或Φ=B⊥S(B⊥為B垂直于線圈平面的分量).如圖2所示,Φ=BSsinθ. 3.磁通量的變化 大致可分為以下幾種情況: (1)磁感應(yīng)強度B不變,有效面積S發(fā)生變化.如圖3(a)所示. (2)有效面積S不變,磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化.如圖(b)所示. (3)磁感應(yīng)強度B和有效面積S都不變,它們之間的夾角發(fā)生變化.如圖(c)所示. 圖3 例1 如圖4所示,有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為r.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C,圓心均處于O處,線圈A的半徑為r,10匝;
6、線圈B的半徑為2r,1匝;線圈C的半徑為,1匝. 圖4 (1)在B減為的過程中,線圈A和線圈B中的磁通量變化了多少? (2)在磁場轉(zhuǎn)過90°角的過程中,線圈C中的磁通量變化了多少?轉(zhuǎn)過180°角呢? 答案 (1)A、B線圈的磁通量均減少了 (2)減少了Bπr2 變化了Bπr2 解析 (1)A、B線圈中的磁通量始終一樣,故它們的變化量也一樣. ΔΦ=(-B)·πr2=- 即A、B線圈中的磁通量都減少了. (2)對線圈C,Φ1=Bπr′2=Bπr2 當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過90°角時,Φ2=0, 故ΔΦ1=Φ2-Φ1=-Bπr2 當(dāng)轉(zhuǎn)過180°角時,磁感線從另一側(cè)穿過線圈,若取Φ1為
7、正,則Φ3為負, 有Φ3=-Bπr2,故ΔΦ2=|Φ3-Φ1|=Bπr2. 例2 磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量,如圖5所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面,第一次將線框由位置1平移到位置2,第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化量的大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2,則( ) 圖5 A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.無法確定 答案 C 解析 設(shè)閉合線框在位置1時穿過閉合線框的磁通量為Φ1,平移到位置2時穿過閉合線框的磁通量為Φ2,導(dǎo)線MN中的電流產(chǎn)生的磁場在位置1處的磁感應(yīng)強度比在位置2處要強,故Φ1>Φ2. 將
8、閉合線框從位置1平移到位置2,穿過閉合線框的磁感線方向不變,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,穿過閉合線框的磁感線反向,所以ΔФ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原來磁感線穿過的方向為正方向,則后來從另一面穿過的方向為負方向),故正確選項為C. 二、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1.實驗:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 (1)實驗一:如圖6所示,導(dǎo)體AB做切割磁感線運動時,線路中________電流產(chǎn)生,而導(dǎo)體AB順著磁感線運動時,線路中________電流產(chǎn)生.(均填“有”或“無”) 圖6 (2)實驗二:如圖7所示,當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈時,
9、線圈中________電流產(chǎn)生,但條形磁鐵在線圈中靜止不動時,線圈中________電流產(chǎn)生.(均填“有”或“無”) 圖7 (3)實驗三:如圖8所示,將小螺線管A插入大螺線管B中不動,當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開時,電流表中________電流通過;若開關(guān)S一直閉合,當(dāng)改變滑動變阻器的阻值時,電流表中________電流通過;而開關(guān)一直閉合,滑動變阻器的滑片不動時,電流表中________電流通過.(均填“有”或“無”) 圖8 (4)歸納總結(jié) 實驗一中:導(dǎo)體棒切割磁感線運動,回路面積發(fā)生變化,從而引起了磁通量的變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流. 實驗二中:磁鐵插入或拔出線圈時,線圈中的磁場發(fā)生變
10、化,從而引起了磁通量的變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流. 實驗三中:開關(guān)閉合、斷開、滑動變阻器的滑片移動時,A線圈中電流變化,從而引起穿過大螺線管B的磁通量變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流. 三個實驗共同特點:產(chǎn)生感應(yīng)電流時閉合回路的磁通量都發(fā)生了變化. 答案 (1)有 無 (2)有 無 (3)有 有 無 2.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解 不論什么情況,只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件,就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流;反之,只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流,那么電路一定是閉合的,且穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化. 例3 (多選)下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 答案 BD 解析 A選項中,電路沒有閉合,無感應(yīng)電
11、流;B選項中,面積增大,通過閉合電路的磁通量增大,有感應(yīng)電流;C選項中,穿過圓環(huán)的磁感線相互抵消,磁通量恒為零,無感應(yīng)電流;D選項中,穿過閉合電路的磁通量減小,有感應(yīng)電流. [學(xué)科素養(yǎng)] 例3通過分析四種情況是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生,加深了學(xué)生對磁通量概念、磁通量的變化的理解,進一步掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個條件:(1)閉合電路;(2)磁通量發(fā)生變化,二者缺一不可.通過這樣的訓(xùn)練鍛煉了學(xué)生的歸納思維能力,較好地體現(xiàn)了“物理觀念”和“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng). 針對訓(xùn)練 (多選)如圖9所示裝置,在下列各種情況中,能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) 圖9 A.開關(guān)S閉合的
12、瞬間 B.開關(guān)S閉合后,電路中電流穩(wěn)定時 C.開關(guān)S閉合后,滑動變阻器滑片滑動的瞬間 D.開關(guān)S斷開的瞬間 答案 ACD 1.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認識)(2018·南通市高二上學(xué)期調(diào)研)下列現(xiàn)象中,屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( ) A.通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動 B.因閉合線圈在磁場中運動而產(chǎn)生電流 C.磁鐵吸引小磁針 D.小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn) 答案 B 解析 線圈在磁場中由于磁通量的變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),B正確.A中通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動是因為受安培力作用,A錯誤.D是電流的磁效應(yīng),D錯誤.C中磁鐵吸引小磁針是磁場的作用,C錯誤. 2.(對磁通量的理解)如圖
13、10所示,a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓環(huán)中心且與兩環(huán)平面垂直,則穿過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb的大小關(guān)系為( )
圖10
A.Φa>Φb
B.Φa<Φb
C.Φa=Φb
D.不能比較
答案 A
解析 條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點:①磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相同;②磁鐵內(nèi)、外磁感線的方向相反;③磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏.兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與條形磁鐵垂直且條形磁鐵在圓環(huán)內(nèi)時,通過圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示,
穿過圓環(huán)的磁通量Φ=Φ進-Φ出,由于兩圓環(huán)面積Sa 14、Φa>Φb,故A正確.
3.(產(chǎn)生感應(yīng)電流的判斷)(多選)如圖所示,正方形線圈處在電流恒定的長直導(dǎo)線形成的磁場中:A向右平動,B向下平動,C繞軸轉(zhuǎn)動(ad邊向外),D向上平動(D線圈有個缺口).則線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
答案 BC
解析 在通電長直導(dǎo)線的磁場中,四個線圈所處位置的磁通量都是垂直于紙面向里的,離導(dǎo)線越遠,磁場就越弱.A向右平動,穿過線圈的磁通量沒有變化,故A線圈中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流;B向下平動,穿過線圈的磁通量減少,必產(chǎn)生感應(yīng)電流;C繞軸轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量不斷變化,必產(chǎn)生感應(yīng)電流;D向上平動,穿過線圈的磁通量增加,但由于線圈不閉合,因此無感應(yīng)電流.
4.( 15、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件)(2018·上海魯迅中學(xué)高二上學(xué)期期末)圖11為“研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗電路圖.
圖11
(1)請在圖中連線,把實驗裝置連接完整.
(2)開始實驗時,滑動變阻器滑片P應(yīng)該放置在________(填“a”或“b”)端.
(3)閉合開關(guān)后,請寫出三種使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法:①__________________;②__________________;③________________.
答案 (1)見解析圖
(2)a (3)①斷開開關(guān)?、诓迦牖虬纬鼍€圈A
③移動滑動變阻器的滑片
解析 (1)將電源、開關(guān)、滑動變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路,注意 16、滑動變阻器接一上一下兩個接線柱,再將靈敏電流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路,電路圖如圖所示.
(2)由圖示電路圖可知,滑動變阻器采用限流式接法,為保護電路應(yīng)該使接入電路的電阻最大,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器滑片P應(yīng)置于a端.
(3)開關(guān)S閉合后還有多種方法能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,如:移動滑動變阻器的滑片、線圈A在線圈B中插入或拔出、斷開開關(guān)等.
一、選擇題
考點一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與認識
1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展中做出了重要貢獻,下列表述中正確的是( )
A.牛頓測出引力常量
B.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式
D.奧斯特總結(jié)并確 17、認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律
答案 B
2.在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是( )
A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表示數(shù)的變化
B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,一段時間后觀察電流表示數(shù)的變化
C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表示數(shù)的變化
D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表示數(shù)的變化
答案 D
解析 同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化這兩個條件,電路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電 18、流,本題中的A、B選項都不會使電路中的磁通量發(fā)生變化,并不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,故都不正確.C選項中磁鐵插入線圈時,雖有短暫電流產(chǎn)生,但未能及時觀察,C項錯誤.在給線圈通電、斷電瞬間,會引起穿過另一線圈的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此D項正確.
考點二 磁通量及其變化的分析
3.如圖1所示,虛線框內(nèi)有勻強磁場,大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場方向同心放置的兩個圓環(huán),分別用Φ1和Φ2表示穿過大、小兩環(huán)的磁通量,則有( )
圖1
A.Φ1>Φ2
B.Φ1<Φ2
C.Φ1=Φ2
D.無法確定
答案 C
解析 對于大環(huán)和小環(huán)來說,穿過它們的磁感線的凈條數(shù)相同,即Φ1=Φ2,所以選C 19、.
4.如圖2所示,線圈ABCO的面積為0.4 m2,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.1 T,方向為x軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°角的過程中,通過線圈的磁通量改變了( )
圖2
A.3.46×10-2Wb
B.2×10-2Wb
C.0
D.4×10-2Wb
答案 A
解析 在題圖實線位置時,線圈平面與磁場方向平行,通過線圈的磁通量Φ1=0;當(dāng)線圈由題圖所示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°角時,磁通量為Φ2=BSsin60°=0.1×0.4×Wb≈3.46×10-2Wb,則通過線圈的磁通量改變量為ΔΦ=Φ2-Φ1=3.46×10-2Wb,A正確.
5.如圖3所示為一 20、水平放置的條形磁鐵,一閉合線框abcd位于磁鐵的左端,線框平面始終與磁鐵的上表面垂直,并與磁鐵的端面平齊.當(dāng)線框由圖中位置Ⅰ經(jīng)過中間位置Ⅱ到達位置Ⅲ時,穿過線框的磁通量變化情況為( )
圖3
A.不發(fā)生變化
B.先減少后增加
C.先增加后減少
D.不能確定
答案 B
解析 條形磁鐵的磁感線分布如圖所示,
兩端磁感線分布密集,中間磁感線分布稀疏,線框在位置Ⅱ時磁通量最小,故從Ⅰ經(jīng)Ⅱ到Ⅲ,磁通量先減少后增加,選項B正確.
6.如圖4所示,固定的長直導(dǎo)線中通有恒定電流,一矩形線框從abcd位置平移到a′b′c′d′位置的過程中,關(guān)于穿過線框的磁通量情況,下列敘述正確的是 21、( )
圖4
A.一直增加
B.一直減少
C.先增加后減少
D.先增加,再減少到零,然后再增加,然后再減少
答案 D
解析離導(dǎo)線越近,磁場越強,當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中,穿過線框的磁通量增加,當(dāng)線框跨在導(dǎo)線上向右運動時,磁通量減少,當(dāng)導(dǎo)線在線框正中央時,磁通量為零,從該位置向右,磁通量又增加,當(dāng)線框離開導(dǎo)線向右運動的過程中,磁通量又減小,故D正確.
考點三 有無感應(yīng)電流的判斷
7.(多選)下列選項中的操作能使如圖5所示的三種裝置產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
圖5
A.甲圖中,使導(dǎo)體棒AB順著磁感線運動
B.乙圖中,使條形磁鐵插入或拔出線圈
C.丙圖中,開 22、關(guān)S保持閉合,使小螺線管A插入大螺線管B中不動
D.丙圖中,開關(guān)S保持閉合,使小螺線管A插入大螺線管B中不動,移動滑動變阻器的滑片
答案 BD
解析 A中導(dǎo)體棒順著磁感線運動,穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化,無感應(yīng)電流,故A錯誤;B中條形磁鐵插入線圈時穿過線圈的磁通量增加,拔出線圈時穿過線圈的磁通量減少,線圈中都能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;C中開關(guān)S一直接通,回路中為恒定電流,螺線管A產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無變化,無感應(yīng)電流,故C錯誤;D中開關(guān)S接通,小螺線管A插入大螺線管B中不動,移動滑動變阻器的滑片使閉合回路中的電流變化,從而使螺線管A產(chǎn)生的磁場變化,故螺線管B中的磁通量 23、變化,有感應(yīng)電流,故D正確.
8.(2018·南通中學(xué)高二上學(xué)期期中)如圖所示,矩形線框在足夠大的勻強磁場中做的各種運動中,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
答案 B
解析 矩形線框中磁通量變化的只有B圖,因此只有B圖能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選B.
9.(多選)(2018·廣南縣一中高二上學(xué)期月考)如圖6所示,線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中,下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生( )
圖6
A.把線圈變成圓形(周長不變)
B.使線圈在磁場中加速平移
C.使磁場增強或減弱
D.使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
答案 ACD
解析 把線圈變成圓形(周長不變),線圈面積變大,通 24、過線圈的磁通量增大,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A正確;使線圈在磁場中加速平移,通過線圈的磁通量不變,線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,B錯誤;使磁場增強或減弱,通過線圈的磁通量增大或減小,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,C正確;使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn),線圈在磁場中的有效面積發(fā)生變化,線圈中磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,D正確.
10.(多選)如圖7所示,線圈Ⅰ和線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上,下列情況中能引起電流計指針轉(zhuǎn)動的是( )
圖7
A.閉合開關(guān)瞬間
B.開關(guān)閉合穩(wěn)定后
C.開關(guān)閉合穩(wěn)定后移動滑動變阻器的滑片
D.?dāng)嚅_開關(guān)瞬間
答案 ACD
解析閉合開關(guān)瞬間線圈Ⅰ中電流從無到有,穿 25、過線圈Ⅱ的磁通量也從無到有,線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計有示數(shù).
開關(guān)閉合穩(wěn)定后,線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變,穿過線圈Ⅱ的磁通量穩(wěn)定不變,線圈Ⅱ中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計無示數(shù).
開關(guān)閉合穩(wěn)定后,移動滑動變阻器的滑片,線圈Ⅰ中的電流變化,穿過線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化,線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計有示數(shù).
斷開開關(guān)瞬間,線圈Ⅰ中電流從有到無,穿過線圈Ⅱ的磁通量也從有到無,線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計有示數(shù).所以選A、C、D.
二、非選擇題
11.如圖8所示,矩形線圈的面積為0.2m2,放在磁感應(yīng)強度為0.1T的勻強磁場中,線圈的一邊ab與磁感線垂直,線圈平面與磁場方向成30°角,問:
26、
圖8
(1)穿過線圈的磁通量是多大?
(2)當(dāng)線圈從圖示位置繞ab邊轉(zhuǎn)過60°的過程中,穿過線圈的磁通量變化了多少?
答案 見解析
解析 (1)穿過線圈的磁通量:
Φ=BSsin30°=0.1×0.2×Wb=0.01Wb.
(2)若線圈逆時針方向轉(zhuǎn)過60°角,則此時穿過線圈的磁通量Φ′=BS=0.02Wb
那么ΔΦ=Φ′-Φ=0.01Wb
若線圈順時針方向轉(zhuǎn)過60°角,則此時穿過線圈的磁通量Φ″=-BSsin30°=-0.01Wb
那么ΔΦ′=Φ″-Φ=-0.02Wb.
12.某同學(xué)做探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的實驗,將電流表、線圈A和B、蓄電池、滑動變阻器、開關(guān)用導(dǎo)線接成如圖9所示的實驗電路,當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時,電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),請幫他查出原因并改正.
圖9
答案 見解析
解析 滑動變阻器滑片不動時,線圈A中電流恒定,產(chǎn)生的磁場也恒定,所以穿過線圈B的磁通量始終不發(fā)生變化,因此不論開關(guān)斷開還是閉合,線圈B中均不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表的指針也不會發(fā)生偏轉(zhuǎn).應(yīng)將電源、開關(guān)、滑動變阻器和A線圈串聯(lián)在一起,構(gòu)成回路,B線圈與電流表串聯(lián)成另一回路.
14
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