1、1第四章 第 1、2 节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5 题为多选题)1如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积 S1S2 S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为 1、 2、 3，则它们的大小关系是( C )A 1 2 3 B 1 2 3C 1 2，选 C。2(2017湖北省宜昌市示范高中协作体高二下学期期中)如图所示，一矩形线框，从abcd 位置移到 a b c d位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( D )A一直增加B一直减少C先增加后减少D先增加，再减少直到零，然后再增加，然
2、后再减少解析：离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故ABC 错误，D 正确。3如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( D )解析：A线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故 A 错误。B图示的线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为零，而且当2线框平动时，磁通量始终为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故 B 错误。C线框与磁场平行，穿过线框的磁通
3、量为零，当线框向右平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故 C 错误。D线框在磁场中转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故 D 正确。4(2018北京市朝阳区高二上学期期末)下列情况中能产生感应电流的是( D )A如图甲所示，导体 AB 顺着磁感线运动B如图乙所示，条形磁铁插入线圈中不动时C如图丙所示，小螺线管 A 置于大螺线管 B 中不动，开关 S 一直接通时D如图丙所示，小螺线管 A 置于大螺线管 B 中不动，开关 S 一直接通，在移动变阻器滑片的过程中解析：如图甲所示，导体 AB 顺着磁感线运动，不切割磁感线，无感应电流，选项 A 错误；如图乙所示，条形磁铁
4、插入线圈中不动时，磁通量不变，无感应电流产生，选项 B 错误；如图丙所示，小螺线管 A 置于大螺线管 B 中不动，开关 S 一直接通时，穿过 B 的磁通量不变，无感应电流，选项 C 错误；开关 S 一直接通，在移动变阻器滑片的过程中，线圈A 中的电流变化，穿过线圈 B 的磁通量变化，会有感应电流产生，选项 D 正确。5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、电流计中有示数的是( ACD )A开关闭合瞬间B开关闭合稳定后C开关闭合稳定后来回移动滑动变阻器的滑片3D开关断开瞬间解析：开关闭合前，线圈、中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈中电
5、流从无到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈的磁通量从无到有，线圈中产生感应电流，电流计有示数；开关闭合稳定后，线圈中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈中无感应电流产生，电流计无示数；开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片，电阻变化，线圈中的电流变化，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，线圈中有感应电流产生，电流计有示数；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从有到无，线圈中有感应电流产生，电流计有示数。二、非选择题6某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈 A 和 B、蓄电池、开关用导线连接成如图
6、所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是_开关位置接错_。解析：图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断。而本实验的内容之一就是用来研究在开关通断瞬间，导致线圈 B 内磁场变化，进而产生感应电流的情况，但图中的接法却达不到目的。7世界上的第一台发电机如图甲所示，乙是其原理图，转动的金属圆盘在两个磁极之间，穿过圆盘的磁通量并没有发生变化，为什么能发出电来？提示：对圆盘来说，从圆心到边缘可以理解成有无数根辐向分布的导体，每根导体都处在磁场中，当圆盘转动时，每根导体都与负载电阻 R 构成闭合电路，以其中一根导体为例，所构成的闭合电路里的磁通量发生变化，因此产
7、生感应电流。能力提升 一、选择题(13 题为单选题，45 题为多选题)1匀强磁场区域宽为 d，一正方形线框 abcd 的边长为 l，且 ld，线框以速度 v 通过4磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是( B )A Bl dv l dvC Dl 2dv l 2dv解析：只有线框在进入磁场的过程中( bc 边未出磁场)和线框在出磁场的过程中(仅 ad边在磁场中运动)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流。 ad 边和 bc 边都在磁场外穿越磁场的过程中，没有感应电流，则 t 。l dv2(2018山东师范大学附中高二上学期学分认定)在闭合铁芯上绕有一
8、组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内， a、 b、 c 三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是( A )A a、 b 两环 B b、 c 两环C a、 c 两环 D a、 b、 c 三个环解析：当滑动变阻器的滑片左右滑动时，引起电路中电流变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化， a、 b 两圆环中的磁通量必定随之变化，引起感应电流的产生，而 c 环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以 c 中不能产生感应电流。故选 A。3如图所示，导线框 abcd 放在光滑的平行金属导轨上，与导轨接
9、触良好，现使导线框 abcd 向右运动，G 1、G 2是两只电流表，则( A )AG 1、G 2中都有电流通过 BG 1、G 2中都没有电流通过C只有 G1中有电流通过 D只有 G2中有电流通过5解析：虽然线圈 abcd 构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表 G2与金属导轨构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过 G1和 G2，所以 A 对。4(2016绵阳南山中学高二下学期开学检测)如图所示，用导线做成的圆形或矩形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中，切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生( BD )解析：切断直导线中电流时，B、D 选项中矩形回路中磁通量减少，会
10、产生感应电流，A、C 选项中矩形回路中磁通量始终为零，不会产生感应电流，故选 B、D。5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( CD )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电流产生的磁场方向，线圈 a 中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈 c 中的磁场方向均垂直于纸面
11、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。选项 C、D 正确，A、B 错误。二、非选择题6在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：电流计 直流电源 带铁芯的线圈 A 线圈 B 电键 滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。(2)怎样才能使线圈 B 中有感应电流产生？试举出三种方法。6答案：(1)如图所示(2)闭合开关 断开开关 开关闭合时移动滑动变阻器滑片解析：(1)使线圈 A 与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈 B 与电流计连成闭合回
12、路；(2)只要能使穿过线圈 B 的磁通量发生变化，就可以使线圈 B 中产生感应电流。7如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场 B0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为 O，半径为 1cm。现于纸面内先后放上圆形线圈，圆心均在 O 处， A 线圈半径为 1cm,10匝； D 线圈半径为 2cm,1 匝； C 线圈半径为 0.5cm,1 匝；问：(1)在磁感应强度 B 减少为 0.4T 的过程中， A 和 D 中的磁通量改变了多少？(2)当磁场转过 30角的过程中， C 中的磁通量改变了多少？答案：(1)1.25610 4 Wb 1.25610 4 Wb (2)8.410 6 Wb解析：(1)对 A 线圈， 1 B1 r ， 2 B2 r 。故磁通量改变量：2A 2A| 2 1|(0.80.4)3.14(110 2 )2Wb1.25610 4 Wb。对 D 线圈，| 2 1|1.25610 4 Wb。(2)对 C 线圈， 1 B r ，磁场转过 30，线圈面积在垂直磁场方向上的投影为 r2Acos30，则 2 B r cos30。2C 2C故磁通量改变量：| 2 1| B r (1cos30)8.410 6 Wb2C7
