2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件學(xué)案 教科版選修3-2

《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件學(xué)案 教科版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件學(xué)案 教科版選修3-2（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 [目標(biāo)定位]　1.知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過(guò)程.2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.3.能說(shuō)出磁通量變化的含義，會(huì)利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件解決實(shí)際問(wèn)題. 一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 1.奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪 1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng).不少物理學(xué)家根據(jù)對(duì)稱(chēng)性的思考提出，既然電能產(chǎn)生磁，是否磁能產(chǎn)生電呢？ 2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1831年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“由磁生電”的條件，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流. 法拉第將“磁生電”的現(xiàn)象分為五類(lèi)： (1)變化中的

2、電流；(2)變化中的磁場(chǎng)；(3)運(yùn)動(dòng)中的恒定電流；(4)運(yùn)動(dòng)中的磁鐵；(5)運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)線(xiàn). 深度思考 電流的磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)有什么區(qū)別？ 答案　電流的磁效應(yīng)是指電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，即“電生磁”.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是利用磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即“磁生電”.“電生磁”和“磁生電”是兩種因果關(guān)系相反的現(xiàn)象，要正確區(qū)分這兩種現(xiàn)象，弄清現(xiàn)象的因果關(guān)系是關(guān)鍵. 例1　下列屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(　　) A.通電導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng) B.磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流發(fā)生作用，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) C.由于導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.電荷在磁場(chǎng)中定向移動(dòng)形成電流 解析　根據(jù)引起電流原因的五類(lèi)情況可知，導(dǎo)體自

3、身電流發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.故選項(xiàng)C正確. 答案　C 二、磁通量及其變化 1.磁通量的計(jì)算 (1)B與S垂直時(shí)：Φ＝BS，S為線(xiàn)圈的有效面積.如圖1(a)所示. (2)B與S不垂直時(shí)：Φ＝BS⊥＝B⊥S，S⊥為線(xiàn)圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積.B⊥為B在垂直于S方向上的分量.如圖(b)、(c)所示. (3)某線(xiàn)圈所圍面積內(nèi)有不同方向的磁場(chǎng)時(shí)，規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，求其代數(shù)和，如圖(d)所示. 圖1 2.磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，其正、負(fù)分別表示與規(guī)定的穿入方向相同、相反. 3.磁通量的變化大致可分為以下幾種情況： (1)

4、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S發(fā)生變化.如圖2(a)所示. (2)有效面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化. 如圖(b)所示. (3)磁感應(yīng)強(qiáng)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2 4.用磁感線(xiàn)的條數(shù)表示磁通量.當(dāng)回路中有不同方向的磁感線(xiàn)穿過(guò)時(shí)，磁通量是指穿過(guò)某一面磁感線(xiàn)的“凈”條數(shù)，即不同方向的磁感線(xiàn)的條數(shù)差. 深度思考 將兩個(gè)同圓心但大小不同的線(xiàn)圈套在條形磁鐵上，通過(guò)哪個(gè)線(xiàn)圈的磁通量大？ 答案　通過(guò)小線(xiàn)圈的磁通量大.若穿過(guò)某一平面的磁感線(xiàn)既有穿出，又有穿入，則穿過(guò)該面的合磁通量為磁感線(xiàn)的凈條數(shù). 例2　磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量

5、，如圖3所示，通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)MN與閉合線(xiàn)框共面，第一次將線(xiàn)框由位置1平移到位置2，第二次將線(xiàn)框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)先后兩次通過(guò)線(xiàn)框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　) 圖3 A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1＝ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.無(wú)法確定 解析　設(shè)閉合線(xiàn)框在位置1時(shí)的磁通量為Φ1，在位置2時(shí)的磁通量為Φ2，直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在位置1處比在位置2處要強(qiáng)，故Φ1>Φ2. 將閉合線(xiàn)框從位置1平移到位置2，磁感線(xiàn)是從閉合線(xiàn)框的同一面穿過(guò)的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；將閉合線(xiàn)框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線(xiàn)分別從閉合線(xiàn)框的正反兩面穿過(guò)，所以ΔФ2

6、＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原來(lái)穿過(guò)的方向?yàn)檎较?，則后來(lái)從另一面穿過(guò)的方向?yàn)樨?fù)方向).故正確選項(xiàng)為C. 答案　C 磁通量雖然是標(biāo)量，但有正、負(fù).該題中線(xiàn)框由位置1平移到位置2和繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2時(shí)，在位置2的磁通量大小都相等，但磁感線(xiàn)穿入的方向相反. 例3　邊長(zhǎng)L＝10cm的正方形線(xiàn)框有10匝，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面間的夾角θ＝30°，如圖4所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為B＝2＋3t (T)，求： 圖4 (1)2s末穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量. (2)第3s內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量的變化量ΔΦ. 解析　(1)2s末穿過(guò)線(xiàn)框的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2＝(2

7、＋3×2) T＝8T， 由Φ＝BSsinθ，知2s末穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量 Φ＝B2Ssinθ＝8×(0.1)2×sin30°Wb＝4×10－2Wb. (2)第3s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化ΔB＝3T， 所以ΔΦ＝ΔBSsinθ＝3×(0.1)2×sin30°Wb＝1.5×10－2Wb. 答案　(1)4×10－2Wb　(2)1.5×10－2Wb (1)求解磁通量的變化量時(shí)要取有效面積； (2)磁通量的變化與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)； (3)磁感線(xiàn)從不同側(cè)面穿過(guò)線(xiàn)圈時(shí)磁通量的正、負(fù)不同. 三、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 1.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 如圖5所示，將可移動(dòng)導(dǎo)體棒AB放置在

8、磁場(chǎng)中，并和電流表組成閉合回路.實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下： 圖5 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流) 導(dǎo)體棒靜止 無(wú) 導(dǎo)體棒平行磁感線(xiàn)上、下運(yùn)動(dòng) 無(wú) 導(dǎo)體棒垂直磁感線(xiàn)左、右運(yùn)動(dòng) 有 2.通過(guò)閉合回路的磁場(chǎng)發(fā)生變化 如圖6所示，實(shí)驗(yàn)操作及電流計(jì)指針的擺動(dòng)情況如下： 圖6 觀察 操作　　　 電流計(jì)指針的擺動(dòng)情況 螺線(xiàn)管B 匝數(shù)少 螺線(xiàn)管B 匝數(shù)多 螺線(xiàn)管A、B 相互垂直 開(kāi)關(guān)接通瞬間 輕微擺動(dòng) 較大擺動(dòng) 不擺動(dòng) 電流穩(wěn)定 不擺動(dòng) 不擺動(dòng) 不擺動(dòng) 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間 輕微擺動(dòng) 較大擺動(dòng) 不擺動(dòng) 滑片快速推動(dòng) 較大擺動(dòng) 最大擺動(dòng) 不擺動(dòng)

9、 滑片緩慢推動(dòng) 輕微擺動(dòng) 較大擺動(dòng) 不擺動(dòng) 3.歸納結(jié)論：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)電路閉合； (2)磁通量發(fā)生變化. 如果電路不閉合，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就像直流電路一樣，電路不閉合，沒(méi)有電流，但電源仍然存在. 深度思考 在螺線(xiàn)管A(如圖7甲所示)中電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則t＝t0時(shí)刻線(xiàn)圈B中有感應(yīng)電流嗎？ 圖7 答案　有.雖然此時(shí)穿過(guò)B的磁通量為0，但磁通量在變化，感應(yīng)電流的產(chǎn)生取決于Φ的變化，與Φ的大小無(wú)關(guān). 例4　圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 解析　根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A選項(xiàng)中，電路沒(méi)有閉合，無(wú)感應(yīng)電流；B

10、選項(xiàng)中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C選項(xiàng)中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)相互抵消，Φ恒為零，無(wú)感應(yīng)電流；D選項(xiàng)中，磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流. 答案　B (1)電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件，二者缺一不可. (2)磁通量發(fā)生變化，其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”上，磁通量很大若沒(méi)有變化也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，某時(shí)刻磁通量雖然是零但是如果在變化仍然可以產(chǎn)生感應(yīng)電流. 1．(磁通量的理解)六根絕緣的導(dǎo)線(xiàn)，在同一平面內(nèi)組成四個(gè)相等的正方形，導(dǎo)線(xiàn)中通以大小相等的電流，方向如圖8所示，在這個(gè)四個(gè)正方形區(qū)域中，指向紙面內(nèi)且磁通量最大的區(qū)域是(　　) 圖8 A．Ⅰ

11、 B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 答案　A 解析　由于是直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)，6支電流在每個(gè)區(qū)域的磁感線(xiàn)的分布都有區(qū)別，只有逐一求出6支電流在每個(gè)區(qū)域的分磁通量之和，才能進(jìn)行比較．設(shè)每支電流的磁感線(xiàn)穿過(guò)相鄰區(qū)域的有兩條，穿過(guò)較遠(yuǎn)區(qū)域的有1條，就可以作出穿過(guò)各區(qū)域的磁感線(xiàn)分布圖，如圖所示．故本題正確答案為A. 2.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A.將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B.在一通電線(xiàn)圈旁放置一連有電流表的閉合線(xiàn)圈，然后觀察電流表的變化 C.將一房間內(nèi)的線(xiàn)圈兩端與相鄰房間的

12、電流表連接，往線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈，分別接電源和電流表，在給線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 答案　D 解析　產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿(mǎn)足的條件：①電路閉合；②穿過(guò)閉合電路的磁通量要發(fā)生變化.選項(xiàng)A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A、B不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)C滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，電流表中已沒(méi)有電流，故選項(xiàng)C也不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)D滿(mǎn)足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀察到電流表的變化，所以選D. 3.(產(chǎn)生感應(yīng)電流的判斷)(多選

13、)如圖9所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通有恒定電流，有一矩形線(xiàn)框與導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi)，在下列情況中線(xiàn)框產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 圖9 A.導(dǎo)線(xiàn)中的電流變大 B.線(xiàn)框向右平動(dòng) C.線(xiàn)框向下平動(dòng) D.線(xiàn)框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 答案　ABD 4.(磁通量的變化)一電阻為R、面積為S的矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面成θ＝45°角(如圖10所示).當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框abcd的磁通量的變化量ΔΦ＝____________. 圖10 答案　BS(正、負(fù)均可) 解析　由Φ＝BSsinθ，θ＝45°知，初、末狀態(tài)磁通量大

14、小都為BS，但由于初、末狀態(tài)磁場(chǎng)穿過(guò)線(xiàn)框某一面方向相反，若選Φ初＝BS，則Φ末＝－BS，所以ΔΦ＝Φ末－Φ初＝－BS，若選Φ初＝－BS，則ΔΦ＝BS. 題組一　電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1.法拉第經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”真正聯(lián)系起來(lái).在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中，所做的推論后來(lái)被實(shí)驗(yàn)否定的是(　　) A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁性，靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷，那么靜止導(dǎo)線(xiàn)上的穩(wěn)恒電流可使在近旁靜止的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流 B.既然磁鐵可使近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么穩(wěn)恒電流也可使近旁運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流 C.

15、既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可使近旁靜止的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流，那么靜止的磁鐵也可使近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) D.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可使近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)上的穩(wěn)恒電流也可使近旁的線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流 答案　A 解析　法拉第經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)引起感應(yīng)電流的原因都與變化和運(yùn)動(dòng)有關(guān)，B、C、D三項(xiàng)所敘述的情況都被實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，A項(xiàng)中的推論不成立. 2．唱卡拉OK用的話(huà)筒內(nèi)有傳感器，其中一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后粘接一個(gè)輕小的金屬線(xiàn)圈，線(xiàn)圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是

16、根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線(xiàn)圈的磁通量不變 D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 答案　B 解析　當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，膜片后的金屬線(xiàn)圈就會(huì)跟著振動(dòng)，從而使處于永磁體的磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤． 題組二　磁通量及其變化的分析 3.如圖1所示，虛線(xiàn)框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場(chǎng)方向放置的兩個(gè)圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過(guò)大、小兩環(huán)的磁通量，則有(　　) 圖1 A.Φ1>Φ2　　　　　　 B.Φ1<Φ2 C.Φ1＝Φ2 D

17、.無(wú)法確定 答案　C 解析　對(duì)于大環(huán)和小環(huán)來(lái)說(shuō)，磁感線(xiàn)的凈條數(shù)沒(méi)有變化，所以選C. 4.如圖2所示，ab是水平面內(nèi)一個(gè)圓的直徑，在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線(xiàn)ef，已知ef平行于ab.當(dāng)ef向上豎直平移時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)圓的磁通量將 (　　) 圖2 A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.始終為零 D.不為零，但保持不變 答案　C 解析　作出磁感線(xiàn)穿過(guò)圓的情況的俯視圖，如圖所示， 根據(jù)磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性可以知道，穿入圓的磁感線(xiàn)的條數(shù)與穿出圓的磁感線(xiàn)的條數(shù)是相等的，故磁通量始終為零，C項(xiàng)正確. 5.如圖3所示，a、b是兩個(gè)同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)

18、且與兩環(huán)平面垂直，則穿過(guò)兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb的大小關(guān)系為(　　) 圖3 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(chǎng)的磁感線(xiàn)的分布特點(diǎn)是：①磁鐵內(nèi)外磁感線(xiàn)的條數(shù)相同；②磁鐵內(nèi)外磁感線(xiàn)的方向相反；③磁鐵外部磁感線(xiàn)的分布是兩端密、中間疏.兩個(gè)同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時(shí)，通過(guò)其中的磁感線(xiàn)的俯視圖如圖所示， 穿過(guò)圓環(huán)的磁通量Φ＝Φ進(jìn)－Φ出，由于兩圓環(huán)面積SaΦb，故A正確. 題組三　有無(wú)感應(yīng)電流的判斷 6.(多選)下列情況中都

19、是線(xiàn)框在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中線(xiàn)框中有感應(yīng)電流的是(　　) 答案　BC 解析　A中導(dǎo)體雖然“切割”了磁感線(xiàn)，但穿過(guò)閉合線(xiàn)框的磁通量并沒(méi)有發(fā)生變化，沒(méi)有感應(yīng)電流；B中線(xiàn)框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線(xiàn)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁感線(xiàn)條數(shù)越來(lái)越少，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流；C中雖然與A近似，但由于是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框的磁感線(xiàn)條數(shù)增加，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流；D中盡管線(xiàn)框是部分切割，但磁感線(xiàn)條數(shù)不變，無(wú)感應(yīng)電流.故選B、C. 7.如圖4所示，恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)有小缺口的圓形的導(dǎo)體線(xiàn)圈，線(xiàn)圈平面垂直于磁場(chǎng)方向．當(dāng)線(xiàn)圈在此磁場(chǎng)中做下列哪種運(yùn)動(dòng)(均未出磁場(chǎng))時(shí)，線(xiàn)圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流(　　) 圖4

20、 A．a(chǎn)b連在一起，線(xiàn)圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng) B．線(xiàn)圈沿自身所在的平面做加速運(yùn)動(dòng) C．線(xiàn)圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) D．a(chǎn)b連在一起，線(xiàn)圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng) 答案　D 解析　B、C兩個(gè)選項(xiàng)錯(cuò)誤的原因是線(xiàn)圈沒(méi)有形成回路，A選項(xiàng)錯(cuò)誤的原因是勻速平移不會(huì)改變磁通量的大?。? 8.(多選)如圖5所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好.這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過(guò)，則可能(　　) 圖5 A.v1>v2 B.v1

21、.無(wú)法確定 答案　AB 9.(多選)如圖6所示，開(kāi)始時(shí)矩形線(xiàn)框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法中可行的是(　　) 圖6 A.將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng) B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°) 答案　ABC 解析　將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的bc部分做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量減少，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流； 當(dāng)線(xiàn)框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框的cd邊的右半段在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在發(fā)生變化，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流； 當(dāng)線(xiàn)框以ad邊為軸

22、轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60°(60°～300°)，bc邊將進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，那么線(xiàn)框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流； 當(dāng)線(xiàn)框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60°，則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線(xiàn)框面積的一半的乘積). 10.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，將電流表、線(xiàn)圈A和B、蓄電池、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線(xiàn)連接成如圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)他接通、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，其原因是(　　) 圖7 A.開(kāi)關(guān)位置接錯(cuò) B.電流表的正、負(fù)極接反 C.線(xiàn)圈B的接頭3、4接反 D.蓄電池的正、負(fù)極

23、接反 答案　A 解析　圖中所示開(kāi)關(guān)的連接不能控制含有電源的電路中電流的通斷.而本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一就是用來(lái)研究在開(kāi)關(guān)通斷瞬間，電流的有無(wú)是否導(dǎo)致磁場(chǎng)發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況.因而圖中接法達(dá)不到目的.關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)沒(méi)有起到控制電源接通、斷開(kāi)的作用，開(kāi)關(guān)應(yīng)串聯(lián)到電源和接頭1、2之間. 11.如圖8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)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)刻MN到達(dá)的位置使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(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式. 圖8 答案　B＝ 解析　要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量不發(fā)生變化，在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)刻磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝. 12