1、第1、2节划时代的发现 探究产生感应电流的条件随堂演练1(产生感应电流的判断)(多选)下图中不能产生感应电流的是解析根据产生感应电流的条件：A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流。答案ACD2(产生感应电流的判断)(多选)如图418所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是图418A导线中的电流变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以AB边为轴转动答案ABD3如图419所示，虚线框内有匀强磁
2、场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用1和2表示穿过大小两环的磁通量，则有图419A12B12C12 D无法确定解析根据磁通量的计算公式BS，大环、小环围成的面积虽不同，但磁场穿过的那部分有效面积相同，则磁通量相同。答案C4(磁通量的变化)如图4110所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成角，当线框转过90到如图所示的虚线位置时，试求：图4110(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小1和2。(2)磁通量的变化量。解析(1)解法一在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为SSsin ，所以1BSsin 。在末位置，把面积向
3、垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为SScos 。由于磁感线从反面穿入，所以2BScos 。解法二如图所示，把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，得B上Bsin ，B左Bcos 所以1B上SBSsin ，2B左SBScos 。(2)此过程中磁通量的变化量为21BScos BSsin BS(cos sin )。答案(1)BSsin BScos (2)BS(cos sin )限时检测题组一磁通量及其变化的分析判断1如图4111所示，ab是水平面内一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef，已知ef平行于ab。当ef向上竖直平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量
4、将图4111A逐渐增大B逐渐减小C始终为零 D不为零，但保持不变解析作出磁感线穿过圆的情况的俯视图，如图所示，根据磁场具有对称性可以知道，穿入圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线的条数是相等的，故磁通量始终为零，C项正确。答案C2如图4112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的大小关系为图4112AabBabCabD不能比较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相反；磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏，两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过其中的磁感线的俯视
5、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a出b，所以穿过两圆环的有效磁通量ab，故A正确。答案A3边长L10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角30，如图4113所示，磁感应强度随时间变化的规律为B(23t) T，则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少？图4113解析第3 s内就是从2 s末到3 s末，所以2 s末的磁感应强度为B1(232) T8 T, 3 s末的磁感应强度为B2(233) T11 T。根据公式BSsin (118)0.12sin 30 Wb1.5102 Wb。答案1.5102 Wb4如图4114所示，有一通
6、电长直导线MN，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方，现使线圈P竖直向上运动，问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？图4114解析根据直线电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱，把线圈P从MN下方运动到上方的过程中几个特殊位置画出，如图所示(为画清楚，把线圈错开了)。分析磁通量变化时可以通过穿过线圈的磁感线的条数(注意应是净条数)的变化来分析。磁通量增加；磁通量减小(位置时0)；磁通量增加；磁通量减小。所以整个过程磁通量的变化为：增加减小增加减小。答案见解析题组二有无感应电流的判断5如图4115所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd
7、分别是平行、垂直于磁场方向的两直径。试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流图4115A使线圈在其平面内平动或转动B使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C使线圈以ac为轴转动D使线圈以bd为轴稍做转动解析线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，由BS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量S0，则磁通量一定要改变，回路中一定有感应电流产生。当线圈在纸面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此S0，因而无感应电流产生，A错；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样S0，因而无感应电流产生，B错；当线圈以ac为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量S仍为零，回路中仍无感应电流，C错；当
8、线圈以bd为轴稍做转动时，线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感应电流，故选D。答案D6如图4116所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中能使线圈产生感应电流的是图4116A以bc边为轴转动45B以ad边为轴转动45C将线圈向下平移D将线圈向上平移解析以bc边为轴转动45，穿过线圈的磁通量仍为BS，保持不变，没有感应电流产生，故A错误；以ad边为轴转动45，穿过线圈的磁通量从BS减小到零，有感应电流产生，故B正确；将线圈向下平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；将线圈向上平移，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错
9、误。答案B7如图4117所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则图4117A断开开关K，ab中有感应电流B闭合开关K，ab中有感应电流C无论断开还是闭合开关K，ab中都有感应电流D无论断开还是闭合开关K，ab中都没有感应电流解析两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关K，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，故选项A、C错误；若闭合开关K，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感应电流，故B正确、D错误。答案B8绕在同一铁芯上的线圈、按如图4118所示方法连接，G为电流计，则图4118A保
10、持开关S闭合状态，G的示数不为零B开关S闭合瞬间，G的示数不为零C保持开关S闭合状态，改变变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零D断开开关S的瞬间，G的示数为零解析开关闭合瞬间，线圈中电流从无到有，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G有示数，B正确；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G无示数，A错误；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G有示数，C错误；开关断
11、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G有示数，D错误。答案B9(多选)如图4119所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是图4119解析在B、C中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生；而A、D中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生。答案BC10(多选)如图4120所示，竖直放置的长直导
12、线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况下线圈中产生感应电流的是图4120A导线中电流变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以ab边为轴转动解析直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流大小和考察点到导线的距离有关(离导线越近，磁场越强)。本题A中因电流的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量发生了变化；B中因线框向外运动使穿过线框回路的磁场变弱，从而使穿过线框回路的磁通量发生变化；D主要是因为线框面与磁场方向的夹角不断变化，从而使穿过线框回路的磁通量发生变化；C中影响电路磁通量的三个因素都没有改变，故磁通量不变。故A、B、D正确。答案ABD题组三综合应用11在研究电磁
13、感应现象的实验中，所用器材如图4121所示：电流表，直流电源，带铁芯的线圈A，线圈B，开关，滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)；(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚刚闭合时电流表指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将_(填“偏转”或“不偏”)图4121答案(1)连接电路如图所示：(2)偏转12如图4122所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab刚进入磁场开始计时。图4122(1)指出哪些时间段内有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像。解析(1)线框进入磁场的过程，在0时间段内有感应电流产生，线框离开磁场过程在时间段内有感应电流产生。(2)磁通量随时间变化的图像如图所示。答案见解析
