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(dǎo)線ef，已知ef平行于ab.當(dāng)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：C2如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框，初始位置線框與磁感線平行，則在下列四種情況下，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(yùn)動B線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運(yùn)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(yùn)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：C3(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，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)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(dǎo)線下面平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確，D錯誤答案：C4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(dǎo)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1和2則()A1>2B12C1<2 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，1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，2為前后兩位置磁通量的絕對值之和故1<2，選項C正確答案：C5在圖中，若回路面積從S08 m2變到St18 m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度B同時從B00.1 T方向垂直紙面向里變到Bt0.8 T方向垂直紙面向外，則回路中的磁通量的變化量為()A7 Wb B13.6 WbC15.2 Wb D20.6 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，t0BtSt(B0S0)0.8×18 Wb(0.1×8) Wb15.2 Wb，故C對答案：C二、多項選擇題6在電磁學(xué)的發(fā)展歷程中，奧斯特和法拉第的貢獻(xiàn)值得人們紀(jì)念，下面有關(guān)說法正確的是()A法國物理學(xué)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(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)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(fēng)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(jìn)了人類文明的發(fā)展解析：丹麥物理學(xué)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(xué)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)象的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學(xué)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：CD7如右圖所示，四面體OABC處在沿Ox方向的勻強(qiáng)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(qiáng)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：ABC8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(dǎo)體棒AB順著磁感線運(yùn)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(dāng)改變滑動變阻器的阻值時解析：A中導(dǎo)體棒順著磁感線運(yùn)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：BD9如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況中，導(dǎo)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通過導(dǎo)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(dǎo)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：ABC10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(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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·L2B通過dcfe平面的磁通量大小為B·L2C通過abfe平面的磁通量大小為B·L2D通過整個三棱柱的磁通量為零解析：由公式BScos可以得出通過面abcd的磁通量1BL2cos45°BL2，A錯誤；通過面dcfe的磁通量2BL·L，B正確；通過面abfe的磁通量3B·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(dǎo)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_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(dǎo)致B線圈中的磁通量發(fā)生變化；斷開開關(guān)，也能導(dǎo)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ab30 cm，bc20 cm，如圖所示，放在Oxyz直角坐標(biāo)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30°和60°，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0×102 T試計算：當(dāng)磁場方向分別沿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Sab×bc0.30×0.20 m26×102 m2矩形線圈在垂直于三個坐標(biāo)軸的平面上的投影面積的大小分別為SxScos6×102× m23×102 m2SyScos6×102× m23×102 m2Sz0當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通量xBSx1.0×102×3×102 Wb3×104 Wb當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量yBSy1.0×102×3×102 Wb3×104 Wb當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量zBSz0.答案：3×104 Wb3×104 Wb0