1、1 2020 届一轮复习人教版 划时代的发现、 探究感应电流的产生条 件 课时作业 一、选择题 1 奥斯特发现电流磁效应 ， 使整个科学界受到了极大的震动 ，通过对电流磁 效应 的逆向思维 ， 人们提出的问题是 ( ) A 电流具有热效应 B 电流具有磁效应 C 磁能生电 D 磁体具有磁化效应 答案 C 解析 电流的磁效应说明电流能产生磁场，可知 C 正确。 2 (多选 )下列说法正确的是 ( ) A. 法拉第发现电磁感应现象只是一种偶然 B. 其他人在研究过程中没有收获是因为没有穷追到底 C. 科学家对自然现象 、 自然规律的某些“信念” ，在科学发现中起着重要作 用 D. 成功属于坚持不懈
2、的有心人 答案 BCD 解析 法拉第和其他同时代从事电磁感应研究的科学家有着共同的信念：自 然界应该是和谐统一的。正因为在这种信念影响下从事研究，才在科学上有所发 现，但有些人往往没有穷追到底，所以没能取得最后的成功，故 B、 C 正确；法拉 第发 现电磁感应除了有坚定的信念，同时还具有踏实、客观的科学态度，十年坚 持不懈的努力，终于取得了重大突破，所以 A 错误、 D 正确。 2 3. 如图所示 ， 半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝 ， 其中圆心位置处半径为 r 的虚线 3 2 范围内有匀强磁场 ， 磁场方向垂直线圈平面 。 若磁感应强度为 B， 则穿过线圈的磁 通量 为 ( ) A BR
3、2 B Br 2 C nBR2 D nBr2 答案 B 解析 磁通量与线圈的匝数无关，故一匝线圈与多匝线圈在同一磁场中磁通量相同，且磁感线穿过 的有效面积为 r2，而并非 R2，所以穿过线圈的磁通量为 Br ， 故 B 正确。 4. 如图所示 ， a、 b 是两个同平面 、 同心放置的金属圆环 ， 条形磁铁穿过圆环且 与两 环平面垂直 ， 则穿过两圆环的磁通量 a、 b 的大小关系为 ( ) A ab B ab C a b D 不能比较 答 案 A 解析 条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：磁铁内外磁感线的条数相同；磁铁内外磁感线的方向 4 相反；磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏。磁铁垂直穿
4、过两个同心放置的同平面的金属圆环时， 通过圆环的磁感线的俯视图如图所 示， 穿过圆环的磁通量 进 出 ， 由于两圆环面积 SaSb， 两圆环的 进 相同， 而 出 ab， 故 A 正确。 5 5. 如图所示 ， 若回路面积从 S0 8 m2 变到 St 18 m2， 磁感应强度 B 同时从 B0 0.1 T 方向垂直纸面向里变到 Bt0.8 T 方向垂直纸面向外 ， 则回路中的磁通量的变化量为 () A 7 Wb B 13.6 Wb C 15.2 Wb D 20.6 Wb 答案 C 解析 因为 B、S 都变化，所以用末态的磁通量减去初态的磁通量计算；取末 态的磁通量为正， 则 t 0 BtSt
5、 ( B0S0) 0.818 Wb ( 0.1 8) Wb 15.2 Wb，故 C 正确。 6. 一 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 方 向 水 平 向 右 ， 一 面 积 为 S的 矩 形 线 圈 abcd 如 图 所 示 放 置 ， 平 面 abcd 与 竖 直 方 向 成 角 。 将 abcd 绕 ad 轴 转 180 角 ， 则 穿 过 线 圈 平 面 的 磁 通 量 的 变 化 量 为 ( ) A 0 B 2BS C 2BScos D 2BSsin 答 案 C 解析 设转动前穿过线圈的磁通量为 BScos，将 abcd 绕 ad 轴转 180 角后，磁感线从 线圈的另
6、一面穿过，此时穿过线圈的磁通量为 BScos，所以穿过线圈平面的磁通量的变化量为 2BScos。 6 7. (多选 )如图所示的实验中 ， 在一个足够大的磁铁的磁场中 ， 如果导体棒 AB 沿 水平方向运动速度的大小为 v1， 两磁极沿水平方向运动速度的大小为 v2， 则 ( ) A. 当 v1 v2， 且 方 向 相 同 时 ， 可 以 产 生 感 应 电 流 B. 当 v1 v2， 且 方 向 相 反 时 ， 可 以 产 生 感 应 电 流 C. 当 v1v2 时 ， 方 向 相 同 或 相 反 都 可 以 产 生 感 应 电 流 D. 当 v2 0 时 ， v1 的方向改为与磁感线的夹角
7、为 ， 且 90 ， 可以产生感 应电流 答案 BCD 解析 当 v1 v2， 且方向相同时，导体棒和磁铁无相对运动， AB 不切割磁感线， 回路中无感应电流， A 错误；当 v1 v2， 且方向相反时，则 AB 切割磁感线， 穿过 回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生， B 正确；当 v1v2 时，无论方向 相同或相反，导体棒和磁铁都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化， 有感应电流产生， C 正确；当 v2 0，v1 的方向与磁感线的夹角 90 时， v1 有垂 直磁感线方向的分量，即 AB 仍在切割磁感线， 穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生， D 正确。 8. (多选 )
8、如图所示装置 ， 在下列各种情况中 ，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合 圆环 A 中产生感应电 流的是 ( ) A. 开 关 S 接通的瞬间 B. 开 关 S 接通后， 电路中电流稳定时 7 C. 开 关 S 接通后， 滑动变阻器触头滑动的瞬间 8 D. 开关 S 断开的瞬 间 答案 ACD 解析 将开关 S 突然接通的瞬间，线圈产生的磁场从无到有，穿过铜环 A 的 磁通量增 大，铜环 A 中产生感应电流，故 A 正确；线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环 A 的磁通量不变，铜环 A 中没有感应电流产生，故B 错误；通电时， 使滑动变阻器的触头滑 动时， 变阻器接入电路的电阻变化
9、，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环 A 的 磁通量变化，铜环 A 中产生感应电流，故 C 正确；将开关 S 突 然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环 A 的磁通量减小，铜环 A 中产生感应 电流，故 D 正确。 9 下图中能产生感应电流的是 ( ) 答案 B 解析 产生感应电流的条件是闭合电路中磁通量发生改变。 A 中，电路中磁通 量发生改变，但电路是开路，无感应电流； B 中，两导体杆与导轨组成的闭合电路在磁场中 的面积增大， 闭合电路的磁通量增大，有感应电流； C 中，进出穿过导体环的磁感线相互抵消，导体 环中的磁通量恒为零，无感应电流； D 中，导线框 中的磁 通量
10、不发生变化，无感应电流。 9 10. (多选 )如图所示 ， 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线 ，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内完 全对称放置 ， 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同 ，电流方向如图中所示 ， 当两直导线中的电流都增大时 ， 四个线圈 a、 b、 c、 d 中感应电流的情况是 ( ) 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 答案 CD 解析 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向如图所示，线圈 a 中的磁场方向均垂直于纸面向里
11、， 线圈 c 中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈 b、 d 中的 合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈 a、 c 中的磁通量发生变化，有 感应电流产生，而线圈 b、 d 中无感应电流产生。 C、 D 正确， A、 B 错误。 二、非选择题 10 11. 如图所示 ， 线圈平面与水平方向成 角 ， 磁感线竖直向下 ， 设磁感应强度为 B， 线圈面积为 S， 则穿过线圈的磁通量 。 答案 BScos 11 解析 线圈平面 ABCD 与磁感应强度 B 方向不垂直， 不能直接用 BS 计算， 处理 时可以采用以下两种方法。 方法一：把 S 投影到与 B 垂直的方向即水平方向，如图中 AB
12、CD， S Scos， 故 BS BScos。 方法二：把 B 分解为平行于线圈平面的分量 B和垂直于线圈平面的分量 B ， 显然 B不穿过线圈， B Bcos，故 B S BScos。 12. 一导体圆环处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中做自由落体运动 ， 如图所示： 若圆环半径为 r， 磁场方向始终与圆面垂直 。 则穿过整个圆环的磁通量为 ， 圆环中 (选填“有”或“无” )感应电流产生 。 答案 Br2 无 解析 在匀强磁场中穿过圆环的磁通量为 BS Br 2；要判断圆环中有无 感应电流， 就看穿过整个圆环的磁通量是否发生变化，虽然圆环做匀加速直线运 动，但穿过圆环的磁通量无变化，因此无
13、感应电流产生。 13. 匀强磁场的磁感应强度 B 0.8 T， 矩形线圈 abcd 的面积 S 0.5 m2， 共 10 匝 ， 开始 B 与线 圈所在平面垂直且线圈有一半在磁场中 ， 如图所示 。 规定图示穿过线圈的磁通量 为正 ， 求： (1)当线圈绕 ab 边转过 60 时 ， 线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量 为 多少？ (2)当线圈绕 dc 边转过 60 时 ， 求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变 量。 12 2 答案 (1)0.2 Wb 0 (2)0 0.2 Wb 解析 (1)当线圈绕 ab 边转过 60 时， BS BScos60 0.8 0.5 1 Wb 0.2 W
14、b(此时线圈正好全部处在磁场中 )。 在此过程中 S 没变，穿过线圈的磁感线条 数没变， 故磁通量变化量 0。 (2)当线圈绕 dc 边转过 60 时， BS ，此时没有磁场穿过线圈，所以 0； S 在图示位置 1 B 2 0.2 Wb，转动后 2 0， 2 1 0.2 Wb，故磁通 量改变量为 0.2 Wb。 14如图所示 ， 线圈与电源 、开关 、 滑动变阻器相连 ， 线圈与电流计 相 连 ， 线圈与线圈 绕在同一个铁芯上 ， 在下列情况下 ， 电流计 中是否有示数？ (1)开关闭合瞬间； (2)开关 闭合稳定后； (3)开关闭合稳定后 ，来回移动滑动变阻器的滑片； (4) 开 关 断 开
15、 瞬 间 。 答案 (1)有 (2)无 (3)有 (4)有 解析 (1)开关闭合时，线圈中电流从无到有，电流的磁场也是从无到有，穿过线圈的磁通量也从 无到有，线圈中磁通量发生变化，因此就产生了感应电流， 电流计 有示数。 (2)开关闭合稳定后，线圈中电流恒定不变，电流的磁场也不变，此时线圈 中，虽有磁通量穿过， 但磁通量恒定不发生变化，则线圈中无感应电流产生，电流计 无示数。 (3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路中的电 13 阻变化， 线圈中电流也变化， 电流形成的磁场也发生变化， 穿过线圈的磁通量也 发生变化，因此 线圈中有感应电流产生，电流计 有示数。 (4)开关断开瞬间，线圈中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈的磁通量也是从有到 无，因此，线圈中磁通量也发生了变化，线圈中有感应电 流产生，电流计 有示数。
