2019-2020年高中物理 4.1-4.2劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后鞏固提升 新人教版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 4.1-4.2劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后鞏固提升 新人教版選修3-2 一、單項(xiàng)選擇題(每小題7分,共49分) 1.關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,以下說法中正確的是( ) A.閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),閉合電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合電路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間,閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D.只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生 2. 兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RA>RB,將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處,且與圓環(huán)平面垂直,如圖所示,則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為( ) A.ΦA(chǔ)>ΦB B.ΦA(chǔ)=ΦB C.ΦA(chǔ)<ΦB D.無法確定 3.如圖所示,導(dǎo)線ab和cd互相平行,則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是( ) A.開關(guān)S閉合或斷開的瞬間 B.開關(guān)S是閉合的,但滑動(dòng)觸頭向左滑 C.開關(guān)S是閉合的,但滑動(dòng)觸頭向右滑 D.開關(guān)S始終閉合,不滑動(dòng)觸頭 4.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,如果AB的運(yùn)動(dòng)速度大小為v1,兩磁極的運(yùn)動(dòng)速度大小為v2,則( ) A.當(dāng)v1=v2,且方向相同或相反,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流 B.當(dāng)v1>v2或v1<v2,且方向相同或相反,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流 C.無論v1與v2的大小是否相等,只要二者的方向垂直,絕不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.如果v1=0,而兩磁極運(yùn)動(dòng)的速度v2與導(dǎo)體AB始終垂直,一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流 5.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的U形導(dǎo)軌上,有兩根等長(zhǎng)的平行導(dǎo)線ab和cd,以相同的速度v勻速向右滑動(dòng).為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,對(duì)開關(guān)S來說( ) A.?dāng)嚅_和閉合都可以 B.應(yīng)斷開 C.?dāng)嚅_和閉合都不行 D.應(yīng)閉合 6.某學(xué)生做“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn),將電流計(jì)、線圈A和B、電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,以下說法中正確的是( ) A.開關(guān)閉合立即觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)而開關(guān)斷開立即觀察電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn) B.開關(guān)閉合立即觀察電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)而開關(guān)斷開立即觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) C.開關(guān)閉合與斷開立即觀察電流計(jì)指針都不偏轉(zhuǎn) D.開關(guān)閉合與斷開立即觀察電流計(jì)指針都偏轉(zhuǎn) 7.如圖所示,一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng),寬度為d,將一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框以速度為v勻速地通過磁場(chǎng)區(qū)域,若d>l,則線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間應(yīng)等于( ) A. B. C. D. 答案 1.D 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè):(1)閉合電路; (2)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生了變化.故D項(xiàng)正確. 2.C 根據(jù)磁感線的分布情況可知,磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上,外部磁感線方向向下.由于磁感線是閉合曲線,磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù),而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間,所以穿過環(huán)面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分,B的面積小,抵消較小,則磁通量較大,所以ΦB>ΦA(chǔ). 3.D 如果導(dǎo)線cd中無電流產(chǎn)生,則說明通過ab中的電流沒有發(fā)生變化,顯然不是開關(guān)S閉合或斷開的瞬間;若是開關(guān)S閉合,不管滑動(dòng)觸頭右移還是左移,ab中的電流都會(huì)發(fā)生變化,那么cd中都會(huì)有感應(yīng)電流.經(jīng)以上分析,可知只有 D選項(xiàng)正確. 4.B 關(guān)鍵是看導(dǎo)體AB有沒有切割磁感線,分析時(shí)可把兩磁極的運(yùn)動(dòng)速度v2看作是磁感線的運(yùn)動(dòng)速度. 5.D ab、cd桿以相同的速度同向運(yùn)動(dòng),相對(duì)靜止,即abcd閉合回路的面積不變,磁通量不變,只有當(dāng)開關(guān)閉合后,構(gòu)成abNM閉合回路的磁通量發(fā)生變化,ab中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流.故A、B、C錯(cuò),D正確. 6.D 線圈A中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過線圈B,開關(guān)閉合和斷開時(shí),A中的電流發(fā)生變化,穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò),D對(duì). 7.C 當(dāng)線圈剛剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)至線圈剛剛出磁場(chǎng)時(shí),通過線圈的磁通量不發(fā)生變化,線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流. ——————————————————————————— 二、多項(xiàng)選擇題(每小題7分,共21分) 8.如圖所示,用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合,哪些組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生(圖A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi),O點(diǎn)為線圈的圓心,圖D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直,并與中心軸重合)( ) 9.如圖所示,一個(gè)矩形鐵芯上繞制兩個(gè)線圈A和B.在下列關(guān)于B線圈中是否有感應(yīng)電流的判斷中,正確的是( ) A.S閉合后,B線圈中一直有感應(yīng)電流 B.S閉合一段時(shí)間后,B中感應(yīng)電流消失,但移動(dòng)變阻器滑片時(shí),B中又有感應(yīng)電流出現(xiàn) C.在S斷開和閉合的瞬間,B中都有感應(yīng)電流 D.因?yàn)锳、B兩線圈是兩個(gè)不同的回路,所以B中始終沒有感應(yīng)電流 10.1823年,科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生.在實(shí)驗(yàn)時(shí), 科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響,他通過很長(zhǎng)的導(dǎo)線把連在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里.他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的(當(dāng)時(shí)科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來得及.就這樣,科拉頓開始了實(shí)驗(yàn).然而,無論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在“0”刻度的位置,科拉頓失敗了.以下關(guān)于科拉頓實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)中根本沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.實(shí)驗(yàn)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.科拉頓的實(shí)驗(yàn)裝置是完全正確的 D.科拉頓實(shí)驗(yàn)沒有觀察到感應(yīng)電流是因?yàn)樵诓迦氪盆F的過程中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,但當(dāng)跑到另一間房觀察時(shí),電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束,不會(huì)看到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn) 三、非選擇題(共30分) 11. 一個(gè)單匝矩形線圈abcd,邊長(zhǎng)ab=30 cm,bc=20 cm,如圖所示放在O-xyz直角坐標(biāo)系內(nèi),線圈平面垂直于Oxy平面,與Ox軸和Oy軸的夾角分別為α=30和β=60,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10-2 T.試計(jì)算:當(dāng)磁場(chǎng)方向分別沿Ox,Oy,Oz方向時(shí),穿過線圈的磁通量各為多少? 12. 如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時(shí)間t怎樣變化?請(qǐng)推導(dǎo)這種情況下B與t的關(guān)系式. 答案 8.BC 對(duì)圖A而言,因?yàn)橥娭睂?dǎo)線位于環(huán)形導(dǎo)線所在平面內(nèi),且與直徑重合,因此穿過圓環(huán)的磁通量為零,所以當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量在整個(gè)變化過程中必為零,所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;對(duì)圖B而言,因?yàn)榇磐繛榇笮蓚€(gè)部分磁感線條數(shù)之差,當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量為零,即此過程中磁通量有變化,故閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;同理分析可得圖C中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生;對(duì)圖D而言,因?yàn)榄h(huán)形導(dǎo)線與直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線平行,故磁通量為零.當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),磁通量在整個(gè)變化過程中皆為零,所以閉合回路中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的有B、C兩種情況. 9.BC 線圈中有電流時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過鐵芯能穿過B線圈,當(dāng)A線圈中的電流變化時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化,則穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化,B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流. 10.BCD 感應(yīng)電流是在磁通量變化的過程中產(chǎn)生的,這種變化一旦停止,感應(yīng)電流也就不存在了. 11.Φx=310-4 Wb Φy=310-4 Wb Φz(mì)=0 解析:勻強(qiáng)磁場(chǎng)中穿過垂直于磁場(chǎng)方向、面積為S的平面的磁通量為Φ=BS,題中磁場(chǎng)沿Ox,Oy,Oz方向時(shí),找出矩形線圈在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積,就可直接用上述公式計(jì)算. 矩形線圈的面積 S=abbc=0.300.20 m2=610-2 m2, 它垂直于三條坐標(biāo)軸上的投影面積的大小分別為Sx=Scosβ=610-2 m2=310-2 m2, Sy=Scosα=610-2 m2=310-2 m2,Sz=0. 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φx=BSx=10-2310-2 Wb=310-4 Wb. 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oy方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φy=BSy=10-2310-2 Wb=310-4 Wb. 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oz方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φz(mì)=BSz=0. 12.B= 解析:要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則閉合回路MNED中的磁通量Φ必須保持不變.否則Φ一旦變化,則MN中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.Φ=BS,而整個(gè)過程中磁通量Φ保持不變,則Φ=B0l2=B(l2+lvt),解得:B=.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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