【成才之路】-學(xué)年高中物理4-12劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課后強(qiáng)化作業(yè)新人教版選修3-2基礎(chǔ)夯實(shí)1．在電磁學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．麥克斯韋預(yù)言了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律答案：AC解析：麥克斯韋預(yù)言了電磁波并沒(méi)有預(yù)言電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是法拉第，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．(·海岳中學(xué)高二期末)如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()答案：B解析：選項(xiàng)A是用來(lái)探究影響安培力的大小因素的實(shí)驗(yàn)。選項(xiàng)B是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項(xiàng)C是用來(lái)探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。選項(xiàng)D是奧斯特實(shí)驗(yàn)，證明通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)。3．(·臨朐一中高二檢測(cè))如圖所示，a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線(xiàn)圈a中有電流I通過(guò)時(shí)，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說(shuō)法中正確的是()A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb答案：B解析：當(dāng)a中有電流通過(guò)時(shí)，穿過(guò)a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈向里的磁感線(xiàn)條數(shù)一樣多，向外的磁感線(xiàn)條數(shù)c最多，其次是b，a中無(wú)向外的磁感線(xiàn)。因此，據(jù)合磁通量的計(jì)算，應(yīng)該是Φa>Φb>Φc。4．(·昌樂(lè)一中高二檢測(cè))金屬矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流的是()答案：A解析：在選項(xiàng)B、C中，線(xiàn)圈中的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D中磁通量始終最大，保持不變，不發(fā)生變化，也沒(méi)有感應(yīng)電流；選項(xiàng)A中，在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁通量做周期性變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確。5.如圖是法拉第最初研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)右邊磁鐵S極離開(kāi)B端時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)右邊磁鐵S極離開(kāi)B端，并在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí)，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流D．當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí)，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流答案：ABD解析：當(dāng)磁鐵離開(kāi)B端或在B端附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈所處位置磁場(chǎng)變化，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B正確；當(dāng)磁鐵保持圖中狀態(tài)不變時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流，C錯(cuò)，D對(duì)。6．某學(xué)生做觀(guān)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)連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)它接通、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_____________________。答案：開(kāi)關(guān)位置接錯(cuò)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，導(dǎo)致線(xiàn)圈B內(nèi)磁場(chǎng)變化，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，但圖中的接法卻達(dá)不到目的。7.面積為S的矩形線(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)框面成θ角(如圖)，當(dāng)線(xiàn)框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90°時(shí)，穿過(guò)abcd面的磁通量的變化量是多少？答案：BS(cosθ＋sinθ)解析：開(kāi)始時(shí)磁場(chǎng)與線(xiàn)框面成θ角，磁通量為Φ1＝BSsinθ；線(xiàn)框面按題意方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)90°時(shí)，磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值，Φ2＝－BScosθ?？梢?jiàn)，磁通量的變化量為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BScosθ－BSsinθ|＝BS(cosθ＋sinθ)。能力提升1．(·濟(jì)寧高二檢測(cè))如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線(xiàn)圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱(chēng)放置，兩直導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線(xiàn)中的電流都增大時(shí)，四個(gè)線(xiàn)圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是()A．線(xiàn)圈a中無(wú)感應(yīng)電流B．線(xiàn)圈b中有感應(yīng)電流C．線(xiàn)圈c中有感應(yīng)電流D．線(xiàn)圈d中無(wú)感應(yīng)電流答案：CD解析：根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，線(xiàn)圈a中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，線(xiàn)圈c中的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向外，線(xiàn)圈b、d中的合磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線(xiàn)中的電流時(shí)，線(xiàn)圈a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線(xiàn)圈b、d中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤。2.如圖所示，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，下列方法中不可行的是()A．將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng)B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)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：D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)的運(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)的運(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°，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(60°～300°)。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)度與矩形面積的一半的乘積)。3.在閉合鐵芯上繞有一組線(xiàn)圈，線(xiàn)圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路，假定線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁感線(xiàn)全部集中在鐵芯內(nèi)，a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán)位置如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是()A．a(chǎn)、b兩環(huán) B．b、c兩環(huán)C．a(chǎn)、c兩環(huán) D．a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán)答案：A解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，引起電路中電流變化，從而引起閉合鐵芯中的磁通量變化，a、b兩圓環(huán)中的磁通量必定隨之變化，引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生，而c環(huán)中有兩股鐵芯同時(shí)穿過(guò)，穿入和穿出的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A。4．如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，在一個(gè)足夠大的磁鐵的磁場(chǎng)中，如果AB沿水平方向運(yùn)動(dòng)速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向運(yùn)動(dòng)速度的大小為v2，則()A．當(dāng)v1＝v2，且方向相同時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)v1＝v2，且方向相反時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)v1≠v2時(shí)，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D．當(dāng)v2＝0時(shí)，v1的方向改為與磁感線(xiàn)的夾角為θ，且θ<90°，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：BCD解析：當(dāng)v1＝v2，且方向相同時(shí)，二者無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，AB不切割磁感線(xiàn)，回路中無(wú)感應(yīng)電流，A錯(cuò)；當(dāng)v1＝v2，且方向相反時(shí)，則AB切割磁感線(xiàn)，穿過(guò)回路的磁通量變大或變小，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B對(duì)；當(dāng)v1≠v2時(shí)，無(wú)論方向相同或相反，二者都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)回路的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C對(duì)；當(dāng)v2＝0，v1的方向與磁感線(xiàn)的夾角θ<90°時(shí)，v1有垂直切割磁感線(xiàn)方向的分量，即AB仍在切割磁感線(xiàn)，穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D對(duì)。5.(·濟(jì)南城區(qū)高二聯(lián)考)年12月2日，嫦娥三號(hào)懷抱“玉兔號(hào)”探月車(chē)成功發(fā)射。假如未來(lái)某一天中國(guó)的宇航員登上月球，想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線(xiàn)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(lái)判斷磁場(chǎng)的有無(wú)B．將電流表與線(xiàn)圈組成回路，使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)C．將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng)D．將電流表與線(xiàn)圈組成閉合回路，使線(xiàn)圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)答案：C解析：假設(shè)月球表面有磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)分布規(guī)律類(lèi)似于地磁場(chǎng)，當(dāng)電流表與線(xiàn)圈組成閉合電路，穿過(guò)該回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電流表就會(huì)有示數(shù)，就可證明有磁場(chǎng)存在，A中電流表不在回路中，故A錯(cuò)，當(dāng)線(xiàn)圈與月球的磁場(chǎng)(假設(shè)月球有磁場(chǎng))的軸線(xiàn)共面時(shí)，線(xiàn)圈在該平面內(nèi)沿任一方向運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量都不發(fā)生變化，電流表無(wú)示數(shù)，故該情況下不能判定月球表面是否無(wú)磁場(chǎng)，故B、D錯(cuò)，使線(xiàn)圈沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，證明月球表面有磁場(chǎng)，故C對(duì)。6．如圖所示，線(xiàn)圈Ⅰ與電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線(xiàn)圈Ⅱ與電流計(jì)?相連，線(xiàn)圈Ⅰ與線(xiàn)圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下、電流計(jì)?中是否有示數(shù)？(1)開(kāi)關(guān)閉合瞬間；(2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后；(3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；(4)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間。答案：(1)有(2)沒(méi)有(3)有(4)有解析：(1)開(kāi)關(guān)閉合前，線(xiàn)圈Ⅰ、Ⅱ中均無(wú)磁場(chǎng)，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，線(xiàn)圈Ⅰ中電流從無(wú)到有，電流的磁場(chǎng)也從無(wú)到有，穿過(guò)線(xiàn)圈Ⅱ的磁通量從無(wú)到有，線(xiàn)圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)?有示數(shù)。(2)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，線(xiàn)圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場(chǎng)不變，此時(shí)線(xiàn)圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線(xiàn)圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)?無(wú)示數(shù)。(3)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電阻變化，線(xiàn)圈Ⅰ中的電流變化，電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過(guò)線(xiàn)圈