学年高中物理选修32课时分层作业1划时代的发现探究感应电流的产生条件7.docx
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学年高中物理选修32课时分层作业1划时代的发现探究感应电流的产生条件7
课时分层作业
（一）
[基础达标练]
（时间：
15分钟分值：
50分）
一、选择题（本题共6小题，每小题6分）
1．（多选）许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献．下列表述中正确的是
（）
A．卡文迪许测出引力常数
B．法拉第发现电磁感应现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
【解析】解答本题时可按以下流程分析：
卡文迪许―→扭秤实验测定引力常数G―→A正确
法拉第―→研究“磁生电”现象―→B正确
洛伦兹―→洛伦兹力公式F＝qvB―→C错误
库仑―→归纳总结库仑定律―→D正确
【答案】ABD
2．如图4-1-11所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CD∥AB.当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积
的磁通量将（）
图4-1-11
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．始终为零D．不为零，但保持不变
【解析】由于CD位于AB的正上方，根据安培定则可知，CD产生的磁感线
在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同，所以不管电流怎么变化，下面圆
内部的磁通量始终为0.
1
【答案】C
3．如图4-1-12所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的
是（）
图4-1-12
A．螺线管中不会产生感应电流
B．螺线管中会产生感应电流
C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流
D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流
【解析】螺线管所在的回路是闭合的，当条形磁铁向螺线管靠近时，穿过闭合
回路的磁通量发生变化，产生感应电流．
【答案】B
4．（多选）如图4-1-13所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与
导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且“井”字形回路中有
感应电流通过，则可能（）
【导学号：
57272003】
图4-1-13
A．v1＞v2B．v1＜v2
C．v1＝v2D．无法确定
【解析】只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过“井”字形回路的磁通
量就会发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A、B正确．
【答案】AB
5．如图4-1-14所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域，若d>l，则线框中不产生感应电流的
2
时间应等于（）
图4-1-14
d
l
A.v
B.v
d－l
d－2l
C.v
D.v
【解析】
当线框刚刚完全进入磁场时至线框刚刚出磁场时，
通过线框的磁通量
不发生变化，线框中不会产生感应电流，则线框中不产生感应电流的时间为
d－l
，
v
C正确．
【答案】C
6．如图4-1-15所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合
回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生
感应电流的是（）
【导学号：
57272004】
图4-1-15
A．线圈中通以恒定的电流
B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动
C．通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动
D．将开关突然断开的瞬间
【解析】线圈中通以恒定电流时，铜环a处磁场不变，穿过铜环的磁通量不变，
铜环中不产生感应电流．滑动变阻器滑片移动或开关断开时，线圈中电流变化，
铜环a处磁场变化，穿过铜环的磁通量变化，会产生感应电流．故选A.
【答案】A
3
二、非选择题（14分）
7．边长l＝10cm的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，
如图4-1-16所示．磁感应强度随时间变化的规律为B＝2＋3t（T），则第3s内穿
过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少？
图4-1-16
【解析】第3s内就是从2s末到3s末，所以2s末时磁感应强度为
B1＝（2＋3×2）T＝8T
3s末时的磁感应强度为
B2＝（2＋3×3）T＝11T
所以ΔΦ＝BS＝（11－8）×0.12Wb＝3×10－2Wb.
－2
[能力提升练]
（时间：
25分钟分值：
50分）
一、选择题（本题共6小题，每小题6分）
1．如图4-1-17所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于两导线之间的实线位置Ⅰ，穿过线圈的磁通量为Φ.已知虚线位置Ⅱ与实线位置Ⅰ关于右边
的直导线对称，虚线位置Ⅲ与两直导线的距离相等，虚线位置Ⅳ和虚线位置Ⅴ关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置Ⅰ与右边直导线的距离相
等．现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则（）
【导学号：
57272005】
图4-1-17
4
A．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅱ时，磁通量大小不变
B．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为Φ
C．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化为零
D．将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅴ时，磁通量大小不变
【解析】将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅱ时，磁通量大小发生变化，选项A错误；虚线位置Ⅲ在两导线之间且距离两直导线的距离相等，磁通量为零，将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为Φ，选项B正确；题图示虚线位置Ⅳ的磁场方向垂直纸面向里，而实线位置Ⅰ的磁场方向垂直纸面向外，两个位置磁通量大小相等，所以将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化大小为2Φ，选项C错误；将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅴ时，磁通量大小发生变化，选项D错误．
【答案】B
2．如图4-1-18所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，
线框中会产生感应电流的是（）
图4-1-18
A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【解析】四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，线圈按A、
B、D三种情况移动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零，不变，线框中
不产生感应电流；C中线圈转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生
感应电流，C项正确．
【答案】C
5
3．如图4-1-19所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力
从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的
变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是（）
图4-1-19
A．磁通量增大，有感应电流产生
B．磁通量增大，无感应电流产生
C．磁通量减小，有感应电流产生
D．磁通量减小，无感应电流产生
【解析】本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示（从上向下看）．磁
通量是指穿过一个面的磁感线的多少，由于垂直纸面向外的和垂直
纸面向里的磁感线要抵消一部分，当弹簧线圈P的面积扩大时，垂
直纸面向里的磁感线条数增加，而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的，
故穿过
这个面的磁通量将减小，回路中会有感应电流产生，选项
C正确．
【答案】
C
．多选
）
如图
4-1-20
所示，、
两回路中各有一开关
1、S2，且回路A中接有
4（
AB
S
电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是（
）
【导学号：
57272006】
图4-1-20
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
6
【解析】回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，产生磁场，回路B
中有磁通量．在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，
产生的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，此时若S2是闭合
的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．
【答案】AD
5．（多选）如图4-1-21所示，在同一平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况完全相同，电流
方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感
应电流的情况是（）
图4-1-21
A．线圈a中无感应电流
B．线圈b中有感应电流
C．线圈c中有感应电流
D．线圈d中无感应电流
【解析】根据安培定则可判断出两通电直导线的磁场方向，线圈a中磁场方向
均垂直于纸面向里，线圈c中磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中合磁通
量为零，当导线中电流增大时，线圈a、c中合磁通量增大，有感应电流产生，
线圈b、d中合磁通量为零，无感应电流产生，故选项A、B错误，C、D正确．
【答案】CD
6．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图
4-1-22所示．当滑动变阻器的滑片滑动时，能产生感应电流的圆环是（）
【导学号：
57272007】
7
图4-1-22
A．a、bB．b、c
C．a、cD．a、b、c
【解析】当滑动变阻器的滑片滑动时，电路中电流发生变化，从而引起闭合铁
芯中的磁场变化，穿过a、b两圆环的磁通量随之变化，有感应电流产生，而c
环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出c环的磁通量始终相等，合磁通量为零，
所以c中不能产生感应电流，选项A正确．
【答案】A
二、非选择题（14分）
7．矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，如图4-1-23所示，初位置时线框平面与B平行．求：
图4-1-23
（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？
（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，穿过线框的磁通量Φ为多少？
这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少？
【解析】
（1）线框在初始位置时，线框平面与磁场平行，有效面积为零，则Φ0
＝0.
（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，线框与B的夹角为60°，则：
33
Φ＝B·Ssin60°＝2BS＝2Bl1l2
3
ΔΦ＝Φ－Φ0＝2Bl1l2.
8
【答案】
（1）0
（2）
3
12
3
1
l
2
2Bll
2Bl
9
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