2022版高中物理 課時作業(yè)（一）劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 新人教版選修3-2

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1、2022版高中物理 課時作業(yè)（一）劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 新人教版選修3-2 一、單項選擇題 1．如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電直導線ef，已知ef平行于ab.當ef豎直向上平移時，電流產(chǎn)生的磁場穿過圓的磁通量將(　　) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終為零 D．不為零，但保持不變 解析：作出磁感線穿過圓的情況的俯視圖，如圖所示，根據(jù)磁場對稱性可以知道，穿入圓的磁感線的條數(shù)與穿出圓的磁感線的條數(shù)是相等的．故選C. 答案：C 2．如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框，初始位置線框與磁感線平行，則在下列四種情況下

2、，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動 B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動 C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動 D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動 解析：四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線框運動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C中線框轉(zhuǎn)動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項正確． 答案：C 3．(福建質(zhì)檢)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象．如圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，

3、線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針．實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn) B．線圈B匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn) C．線圈A和電池連接瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn) D．線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn) 解析：根據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，只有線圈B中磁通量變化時才能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此無論線圈B匝數(shù)多少，與線圈A連接的電池多少，都不能在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A、B錯誤；只有在線圈A和電池連接或斷開的瞬間，線圈B中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場，使導線下面平行放

4、置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確，D錯誤． 答案：C 4．磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前后兩次通過線框的磁通量的變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2則(　　) A．ΔΦ1>ΔΦ2　　　　　　B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定 解析：第一次將線框由位置1平移到位置2，磁感線從線框的同一側(cè)穿入，ΔΦ1為前后兩位置磁通量的絕對值之差．第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線從線框的不同側(cè)穿入，ΔΦ2為前后兩位置磁通量的絕對值之和．

5、故ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確． 答案：C 5．在圖中，若回路面積從S0＝8 m2變到St＝18 m2，磁感應(yīng)強度B同時從B0＝0.1 T方向垂直紙面向里變到Bt＝0.8 T方向垂直紙面向外，則回路中的磁通量的變化量為(　　) A．7 Wb B．13.6 Wb C．15.2 Wb D．20.6 Wb 解析：因為B、S都變化，所以磁通量的變化量可用后來的磁通量減去原來的磁通量求解．取后來的磁通量為正，ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18 Wb－(－0.1×8) Wb＝15.2 Wb，故C對． 答案：C 二、多項選擇題 6．在電磁學的發(fā)展歷程中，奧斯特和法

6、拉第的貢獻值得人們紀念，下面有關(guān)說法正確的是(　　) A．法國物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了右手螺旋定則和“分子電流”假說 B．電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學作為一門獨立學科的誕生，掀起了一場研究電與磁關(guān)系的浪潮 C．法拉第雖然發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但發(fā)現(xiàn)過程并不是一帆風順的，也曾受思維定勢的影響 D．電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，開辟了人類的電氣化時代，促進了人類文明的發(fā)展 解析：丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了右手螺旋定則和“分子電流”假說，選項A錯誤；電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)掀起了一場研究電與磁關(guān)系的浪潮，英國物理學家法拉第經(jīng)過十年的不懈努力，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)現(xiàn)

7、象的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學的誕生，開辟了人類的電氣化時代，故選項B錯誤，選項C、D正確． 答案：CD 7．如右圖所示，四面體OABC處在沿Ox方向的勻強磁場中，下列關(guān)于磁場穿過各個面的磁通量的說法中正確的是(　　) A．穿過AOB面的磁通量為零 B．穿過ABC面和BOC面的磁通量相等 C．穿過AOC面的磁通量為零 D．穿過ABC面的磁通量大于穿過BOC面的磁通量 解析：此題實際就是判斷磁通量的有效面積問題．勻強磁場沿Ox方向沒有磁感線穿過AOB面、AOC面，所以磁通量為零，A、C正確；在穿過ABC面時，磁場方向和ABC面不垂直，考慮夾角后發(fā)現(xiàn)，ABC面在垂直于磁感線方向上的投影就

8、是BOC面，所以穿過二者的磁通量相等，B正確、D錯誤．故正確答案為A、B、C. 答案：ABC 8．如圖所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．如圖甲所示，導體棒AB順著磁感線運動 B．如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時 C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時 D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時 解析：A中導體棒順著磁感線運動，穿過閉合回路的磁通量沒有發(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線圈中的磁通量增加，拔出線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故B正確；C中開關(guān)S一直

9、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，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D中開關(guān)S接通，滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場發(fā)生變化，螺線管B中磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確． 答案：BD 9．如圖所示，導線ab和cd互相平行，則下列四種情況中，導線cd中有電流的是(　　) A．開關(guān)S閉合或斷開的瞬間 B．開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向左滑 C．開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向右滑 D．開關(guān)S始終閉合，滑動觸頭不動 解析：開關(guān)S閉合或斷開的瞬間；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向左滑的過程；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向右滑的過程都會使

10、通過導線ab段的電流發(fā)生變化，使穿過cd回路的磁通量發(fā)生變化，從而在cd導線中產(chǎn)生感應(yīng)電流．因此本題的正確選項應(yīng)為A、B、C. 答案：ABC 10．如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，下面說法中正確的是(　　) A．通過abcd平面的磁通量大小為B·L2 B．通過dcfe平面的磁通量大小為B·L2 C．通過abfe平面的磁通量大小為B·L2 D．通過整個三棱柱的磁通量為零 解析：由公式Φ＝BScosθ可以得出通過面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝BL2，A錯誤；通過面dcfe的磁通

11、量Φ2＝BL·L，B正確；通過面abfe的磁通量Φ3＝B·L2cos90°＝0，C錯誤；而整個三棱柱表面是個閉合曲面，穿入與穿出的磁感線條數(shù)相等，即穿過它的凈磁感線的條數(shù)是0，故穿過整個三棱柱的磁通量為零，D正確． 答案：BD 三、非選擇題 11．(北京東城模擬)為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，圖中給出了必備的實驗儀器． (1)請你用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整． (2)正確連接實驗電路后，在閉合開關(guān)時靈敏電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．開關(guān)閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，靈敏電流計的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)．斷開開關(guān)時靈敏電流計的指針________

12、偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)． 解析：(1)A線圈與滑動變阻器、電源、開關(guān)構(gòu)成閉合電路，B線圈與靈敏電流計連接．(2)只要讓B線圈中的磁通量發(fā)生變化，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，而讓靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故移動變阻器的滑片會導致B線圈中的磁通量發(fā)生變化；斷開開關(guān)，也能導致B線圈中的磁通量發(fā)生變化． 答案：(1)如圖所示　(2)發(fā)生　發(fā)生 12．一個單匝矩形線圈abcd，邊長ab＝30 cm，bc＝20 cm，如圖所示，放在Oxyz直角坐標系內(nèi)，線圈平面垂直于xOy平面，與x軸和y軸的夾角分別為α＝30°和β＝60°，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝1.0×10－2 T．試計算：當磁場方向分別

13、沿Ox、Oy、Oz方向時，穿過線圈的磁通量各為多少？ 解析：矩形線圈的面積 S＝ab×bc＝0.30×0.20 m2＝6×10－2 m2 矩形線圈在垂直于三個坐標軸的平面上的投影面積的大小分別為 Sx＝Scosβ＝6×10－2× m2＝3×10－2 m2 Sy＝Scosα＝6×10－2× m2＝3×10－2 m2 Sz＝0 當磁感應(yīng)強度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通量 Φx＝BSx＝1.0×10－2×3×10－2 Wb＝3×10－4 Wb 當磁感應(yīng)強度B沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量 Φy＝BSy＝1.0×10－2×3×10－2 Wb＝3×10－4 Wb 當磁感應(yīng)強度B沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量 Φz＝BSz＝0. 答案：3×10－4 Wb　3×10－4 Wb　0