2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.1 電磁感應(yīng)——劃時代的發(fā)現(xiàn)課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.1 電磁感應(yīng)——劃時代的發(fā)現(xiàn)課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1.下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(　　)。 A．小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動 C．閉合線圈在磁場中運(yùn)動而產(chǎn)生電流 D．磁鐵吸引小磁針 2．如圖所示，在無限長的直線電流的磁場中，有一個閉合的金屬線框ABCD，線框平面與直導(dǎo)線在同一個平面內(nèi)，要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則(　　)。 A．增大導(dǎo)線中的電流 B．金屬線框水平向左平動 C．金屬線框豎直向下平動 D．金屬線框垂直紙面向外平動 3．如下圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列說法中正確的是(　　)。 A．Φa＜Φb＜Φc B．Φa＞Φb＞Φc C．Φa＜Φc＜Φb D．Φa＞Φc＞Φb 4．如下圖所示，條形磁鐵正上方放置一矩形線框，線框平面水平且與條形磁鐵平行。則線框由N極端勻速平移到S極端的過程中，線框中的感應(yīng)電流的情況是(　　)。 A．線框中始終無感應(yīng)電流 B．線框中始終有感應(yīng)電流 C．線框中開始有感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動到磁鐵中部時無感應(yīng)電流，過中部后又有感應(yīng)電流 D．線框中開始無感應(yīng)電流，當(dāng)線框運(yùn)動到磁鐵中部時有感應(yīng)電流，過中部后又無感應(yīng)電流 5．如圖甲所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通有恒定電流，有一矩形線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在下列情況中線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)。 A．導(dǎo)線中電流變大 B．線框向右平動 C．線框向下平動 D．線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動 E．線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動 6．一球冠處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如下圖所示，若球冠的底面大圓半徑為r，磁場方向與球冠底面垂直，則穿過整個球冠的磁通量為________。 7．如圖所示，正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)，磁場垂直于線框平面，在下列情況下，能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？請說明理由。 (1)將線框由正方形拉成圓形的過程中； (2)將線框水平向右拉出磁場區(qū)； (3)線框繞cd邊旋轉(zhuǎn)。 8．如圖所示，矩形線圈abcd左半邊處在勻強(qiáng)磁場中，右半邊在磁場外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈一半的面積為S，初始時磁場垂直于線圈平面，求下列情況中線圈中磁通量的變化量： (1)以ab邊為軸線圈轉(zhuǎn)過90； (2)以ab邊為軸線圈轉(zhuǎn)過60； (3)以中線ef為軸線圈轉(zhuǎn)過180。 參考答案 1. 答案：C 解析：電磁感應(yīng)是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針和通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，反映了磁場力的性質(zhì)。所以A、B不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2. 答案：ACD 解析：增大導(dǎo)線中的電流，線框內(nèi)任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都增大，則穿過線框的磁通量增大。與導(dǎo)線距離相等的點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，金屬線框水平向左平動，磁通量不變，豎直向下平動，磁通量變小。金屬線框垂直紙面向外平動，磁通量也變小。由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，選項(xiàng)A、C、D正確。 3. 答案：B 解析：當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此，根據(jù)合磁通量的計(jì)算，應(yīng)該是：Φa＞Φb＞Φc。 4. 答案：B 解析：根據(jù)條形磁鐵的磁場分布情況可知，線框在磁鐵左端時，磁感線從線框下表面穿過；當(dāng)運(yùn)動到磁鐵中央時，穿過線框的磁通量為零；當(dāng)線框在磁鐵右端時，磁感線從線框的上表面穿過，所以線框從磁鐵上方勻速運(yùn)動的過程中，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。 5. 答案：ABD 解析：分析是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵就是分析穿過閉合線框的磁通量是否變化，而分析磁通量是否有變化，就要搞清楚磁感線的分布，亦即搞清楚磁感線的疏密變化和磁感線方向的變化。 對A選項(xiàng)，因I增大而引起導(dǎo)線周圍的磁場增強(qiáng)，使穿過線框的磁通量增大，故A正確。 對B選項(xiàng)，離開直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn)，磁感線分布越疏(圖乙)。因此線框向右平動時，穿過線框的磁通量變小，故B正確。 對C選項(xiàng)，由圖乙可知線框向下平動時穿過線框的磁通量不變，故C錯誤。 對D選項(xiàng)，可用一些特殊位置來分析，當(dāng)線框在圖乙所示位置時，穿過線框的磁通量最大，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過90時，穿過線框的磁通量為零。因此可以判定線框以ab軸轉(zhuǎn)動時磁通量一定變化，故D正確。 對E選項(xiàng)，先畫出俯視圖，如圖丙所示。由圖可看出線框繞直導(dǎo)線轉(zhuǎn)動時，在任何一個位置穿過線框的磁感線條數(shù)均不變，因此無感應(yīng)電流。故E錯。 6. 答案：Bπr2 解析：垂直磁感線的有效面積應(yīng)為球冠底面大圓的面積S＝πr2，則Φ＝BS＝Bπr2。 7. 答案：(1)將線框由正方形拉成圓形，面積增大，閉合電路中磁通量增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (2)應(yīng)分兩個過程分析：當(dāng)線框在磁區(qū)中運(yùn)動時，磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生；在線框離開磁區(qū)的過程中，磁通量減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (3)當(dāng)線框以cd邊為軸旋轉(zhuǎn)時，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 8. 答案：見解析。 解析：(1)線圈初始磁通量Φ1＝BS，轉(zhuǎn)過90后，Φ2＝0，所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS，大小為BS； (2)當(dāng)線圈以ab邊為軸邊轉(zhuǎn)過60時，矩形線圈恰好全部進(jìn)入磁場，Φ2＝B2Scos 60＝BS，所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0，說明磁通量未發(fā)生變化； (3)當(dāng)線圈繞中線轉(zhuǎn)過180時，因?yàn)棣?＝BS，磁感線是垂直于線圈的正前面向里穿過的，當(dāng)線圈繞中線轉(zhuǎn)過180時，線圈的正后面轉(zhuǎn)到正前面，磁感線是從原正后面向里穿過的，故Φ2＝－BS，所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BS，大小為2BS。