1、课后篇巩固提升A组1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生感应电流C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场答案:B2.法拉第通过精心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是()A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静
2、止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流解析:对选项A,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场,通过旁边静止的线圈不会产生感应电流,选项A被实验否定,符合题意;稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场,运动的线圈可能会产生感应电流,选项B不合题意;静止的磁铁周围存在稳定的磁场,旁边运动的导体棒会产生感应电动势,选项C不合题意;运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场,即周围磁场变化,在旁边的线圈中产生感应电流,选项D不合题意。答案:A3.如图所示,各图中有感应电流产生的
3、是()解析:选项A中,线圈没闭合,无感应电流;选项C中,导线在圆环的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,也无感应电流;选项B中,磁通量增大,有感应电流;选项D中,回路中的磁通量恒定,无感应电流。故选项B正确。答案:B4.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()A.开关位置错接在了电流计和线圈B上B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反解析: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
4、研究在开关通断瞬间电流的有无导致磁场变化,进而产生感应电流的情况,但图中的接法达不到目的。答案:A5.(多选)带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一个闭合线圈,小线圈和圆环在同一平面内,则()A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流产生B.圆环不管怎样转动,小线圈内都没有感应电流产生C.圆环在做变速转动时,小线圈内一定有感应电流产生D.圆环做匀速转动时,小线圈内没有感应电流产生解析:带电圆环转动形成电流,匀速转动形成恒定电流,通过小线圈的磁通量不变,不产生感应电流,变速转动时形成变化的电流,通过小线圈的磁通量变化,产生感应电流,选项A、B错误,选项C、D正确。答案:CD6.现将电池组、滑
5、动变阻器、带铁心的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是()A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转解析:开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,从而电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动
6、,都会导致线圈A的电流发生变化,线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误。答案:A7.一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中,如下图所示,若球冠的底面大圆半径为r,磁场方向与球冠底面垂直,则穿过整个球冠的磁通量为。解析:垂直磁感线的有效面积应为球冠底面大圆的面积S=r2,则=BS=Br2。答案:Br28.如图所示,环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置,若沿其半径向外拉弹簧,使其面积增大,则穿过弹簧的磁通量将(填“变大”或“减小”).解析:本题属于合磁通量问题,注意弹簧圈所在处存在两个方向的磁场,即磁铁内部的磁场和外部的磁场,它们各自在环形金属软弹簧圈内产生正负不同的磁通量,总的
7、磁通量等于两者绝对值之差,当拉大弹簧面积时,内部磁场产生的磁通量不变,而外部磁场产生的磁通量却增大(穿过弹簧圈的外部磁感线条数增多),故=|内|-|外|应减小。答案:减小9.边长为10 cm的正方形线框,固定在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面的夹角为30,如图所示,磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+3t)T,试计算在1 s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少?解析:根据图形和磁通量计算公式有:=BSsin30=(2+3t)L2sin30在t=1s内磁通量的变化量为=2-1=3tL2sin30=310.0112Wb=1.510-2Wb。答案:1.510-2 WbB组1.(多选)如图所示,水平面内有
8、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
9、C、D正确,选项A、B错误。答案:CD2.假如某宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场。他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是()A.直接将电流表放于月球表面,通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如果电流表无示数,则可判断月球表面无磁场解析:当线圈平面与磁场方向平行时,不论向哪个方向移动线圈,穿过线圈的磁通量都不会变化,所
10、以也不会产生感应电流,因此不能判断有无磁场存在;若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生,则一定存在磁场。故正确答案为C。答案:C3.如图所示,一条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁的中心恰与导线环的圆心重合,为了在导线环中产生感应电流,磁铁应()A.绕垂直于纸面且过O点的轴转动B.向右平动C.向左平动D.N极向外,S极向里转动解析:图中位置穿过导线环平面的磁通量为零,要使导线环中有感应电流,只要让导线环中有磁感线穿过,就会有磁通量的变化,对于选项A、B、C三种情况所对应的运动,穿过导线环的磁通量始终为零,均不产生感应电流。对于选项D所对应的运动,穿过导线环的磁通量发生了变化,所以导线环中产生
11、感应电流。故选D。答案:D4.用如图所示的装置探究感应电流产生的条件,线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上,线圈B的两端通过开关S2连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。下列说法正确的是()A.该装置是探究线圈A中感应电流产生的条件B.S1、S2均处于闭合状态,将线圈A中铁芯拔出时,电流表的指针会发生偏转C.S1、S2均处于闭合状态,将线圈A中铁芯拔出用时越短,电流表的指针偏转角度越小D.S1、S2均处于闭合状态,此时匀速移动滑动变阻器的滑片,电流表的指针始终指在0刻度线位置解析:通过移动滑动变阻器来改变线圈A中的电流大小,从而改变线圈B中的磁通量,进而可判定线圈B中是否有感应电流产生
12、,故A错误;当S1、S2均处于闭合状态时,将线圈A中铁芯拔出,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,发现电流表指针会发生偏转,故B正确;当S1、S2均处于闭合状态时,将线圈A中铁芯拔出用时越短,线圈A的磁通量的变化率越大,则线圈B中的磁通量变化率也越大,产生感应电动势越大,因此电流表的指针偏转角度越大,故C错误;S1、S2均处于闭合状态,电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,电流表指针会发生偏转,故D错误。答案:B5.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框abcd共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框
13、的磁通量变化量分别为1、2,则()A.12B.1=2C.12D.无法确定解析:设线框在位置1时的磁通量为1,在位置2时的磁通量为2,通有恒定电流的导线产生的磁场在1处比在2处要强,若平移线框,则1=1-2;若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此2=1+2。根据分析知12,故选项C正确。答案:C6.如图所示,矩形线框abcd的边长分别为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,初位置时线圈平面与B平行,如图甲所示。(1)初位置时穿过线框的磁通量0为多少?(2)当线框沿图甲所示方向转过60时,通过线圈的磁通量2为多少?这一过程中磁通量的变
14、化量1为多少?(3)当线框绕轴沿图示方向由图乙中的ab位置再转过60位置时,磁通量3为多少?这一过程中2=3-2为多少?解析:(1)当处于题图甲所示位置时,从俯视图乙可看出没有磁感线穿过矩形线框,故0=0。(2)当ad边绕轴(从上往下看)沿逆时针方向转动60到ad位置时,线框与B的夹角=60所以2=BSsin60=32BS=32Bl1l21=2-0=32BS=32Bl1l2。(3)当线框由ad位置逆时针转60到ad位置时,线框与B的方向成120角。所以3=BSsin120=32BS=32Bl1l22=3-2=0答案:(1)0(2)32Bl1l232Bl1l2(3)32Bl1l20教学建议1.重
15、难点分析(1)本节教学重点:知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。理解感应电流的产生条件。(2)本节教学难点:对感应电流的产生条件的理解。2.教法建议(1)引导学生领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。(2)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己,对学生进行情感教育。(3)教学中要注意渗透物理学方法的教授,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。3.学法建议同学们在学习本节过程中要把握好两点:一是了解科学探究的方法和艰难历程,培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志;二是理解感应电流的产生条件,为探究感应电流的方向和法拉第电磁感应定律的学习打
16、好基础。参考资料电脑笔我们通常用键盘向计算机输入文字,20世纪末,语音输入、手写输入等技术已经进入实用阶段。电脑笔就是手写输入技术方面的产品。手写输入设备一般分为手写板与手写笔两个部分。电磁板这种手写板的表面有一块电路板。当电路通电之后,便会在手写板上方一定范围内产生一个磁场,同时,手写笔的笔尖也存在着相应的磁场。电磁感应的非接触性,使得在输入时笔尖没接触到手写板也可以定位,当笔尖接触到手写板时,计算机软件就自动进行识别,达到手写输入的目的。我国已成功研制出不用手写板的电脑笔。它就像一支普通的钢笔,用墨水在纸上写字,所写的字同时也输入了电脑,使用电脑笔的感觉将更加接近于使用普通的笔。安全检查报警器下图是一种手持式安全检查报警器,一靠近金属体,它就会发出报警声。这是为什么呢?手持式安全检查报警器原来,在报警器内有一线圈,线圈中通有高频电流,因此线圈周围有高频的变化磁场。当报警器靠近金属体时,线圈的磁场在金属体中感应出涡电流,涡电流产生的磁场又会穿过线圈,改变线圈中的原磁场,使相关的电子线路产生报警声。
