1、课时跟踪检测（一） 划时代的发现 探究感应电流的产生条件一、选择题1.如图所示，一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面，并且处在两导线的中央，则()A两导线电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B两导线电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C两导线电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等D两导线电流产生的磁场是不均匀的，不能判定穿过线圈的磁通量是否为零解析：选A根据安培定则，两导线电流同向时，它们在线圈处产生的磁场反向，穿过线圈的磁通量为零；两导线电流反向时，它们在线圈处产生的磁场同向，穿过线圈的磁通量不为零，故选项A正确。2如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是()解析：选B选项A
2、是用来探究影响安培力的大小因素的实验装置；选项B是研究电磁感应现象的实验装置，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中是否会产生感应电流；选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验装置；选项D是奥斯特实验装置，证明通电导线周围存在磁场，故B正确。3.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，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()ABR2BBr2CnBR2 DnBr2解析：选B由磁通量的定义知BSBr2，故B正确。4如图所示，通电螺线管水平固定，OO为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且
3、各圆环平面垂直于OO轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量a、b、c的大小关系，下列判断正确的是()ABaBbBc，abcBBaBbBc，abBbBc，abcDBaBbBc，abc解析：选C由通电螺线管的磁场分布特点可知，a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为BaB bBc；三个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义BS可知，abc，所以A、B、D错误，C正确。5.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
4、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：选CD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C、D正确，A、B错误。二、非选择题6.如图所示，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
5、框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时。(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：见解析一、选择题1在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察
6、电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：选D产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量发生变化。选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但等观察者从一个房间到另一个房间观察时，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选项D正确。2.多选如图所示的实验中，在足够大的磁体产生的磁场中，如果导体棒AB垂直于本身沿水平方向运动，速度的大小
7、为v1，两磁极沿水平方向运动，速度的大小为v2，则()A当v1v2，且方向相同时，可以产生感应电流B当v1v2，且方向相反时，可以产生感应电流C当v1v2，方向相同或相反时，都可以产生感应电流D当v20，v1的方向改为与磁感线的夹角为，且090时，可以产生感应电流解析：选BCD当v1v2，且方向相同时，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错误；当v1v2，且方向相反时，AB切割磁感线，有感应电流产生，B正确；当v1v2，无论方向相同还是相反，二者都有相对运动，AB切割磁感线，有感应电流产生，C正确；当v20，v1的方向与磁感线的夹角满足090时，v1有垂直磁感线方向的分量，即
8、AB切割磁感线，有感应电流产生，D正确。3.多选如图所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()A把线圈变成圆形(周长不变)B使线圈在磁场中加速平移C使磁场增强或减弱D使线圈以过ab的直线为轴旋转解析：选ACD选项A中，线圈的面积变化，磁通量变化，故A正确；选项B中，无论线圈在磁场中匀速还是加速平移，磁通量都不变，故B错误；选项C、D中，线圈中的磁通量发生变化，故C、D正确。4.如图所示，大圆导线环A中通有逆时针方向的电流，在A环所在平面内有一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过圆B的磁通量()A为零 B垂直环面向里C垂直环面向外 D条件不
9、足，无法判断解析：选C因为通电导线环的磁场的磁感线是中心密集、外部稀疏，所以穿过圆B的合磁通量是垂直环面向外的，选项C正确。5.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是()A只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转BA线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转D线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转解析：选C只有开关闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，A中的电流稳定时，B中不产生感应电流，与
10、A中电流的大小无关，故A错误；A接通达到稳定后B内没有感应电流，与B的线圈的匝数多少无关，故B错误；开关闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原线圈A产生的磁场变化时就有感应电流，故线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转；线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故C正确，D错误。二、非选择题6.如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm。现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径为1 cm,10匝；线圈B的半径为2 cm,1匝；线圈C的半径为0.5 cm，1匝。求：(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了
11、多少；(2)在磁场转过30角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少；(3)在磁场转过180角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少。解析：(1)由题意知线圈B与线圈A中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样。(BB)r21.26104 Wb。所以，线圈A和线圈B中的磁通量都减少了1.26104 Wb。(2)对线圈C，1Br2，当磁场转过30时，2Br2cos 30，故21Br2(cos 301)8.41106 Wb。所以，线圈C中的磁通量减少了8.41106 Wb。(3)磁场转过180后，磁感线从另一侧穿过线圈C，若取1为正，则2为负，有：1Br2，2Br2，故212Br21.26104 Wb。答案：(1)都减少了1.26104 Wb(2)减少了8.41106 Wb(3)减少了1.26104 Wb5