高中人教版 (2019)3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用課時訓(xùn)練

這是一份高中人教版 (2019)3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用課時訓(xùn)練，共21頁。試卷主要包含了圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考點(diǎn)1：磁通量的變化
1．閉合回路面積S的變化引起磁通量的變化。如圖所示是導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動使面積發(fā)生變化而改變了穿過回路的磁通量。
2．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起磁通量的變化。如圖甲是通過磁極的運(yùn)動改變穿過回路的磁通量；圖乙通過改變原線圈中的電流從而改變磁場的強(qiáng)弱，進(jìn)而改變穿過回路的磁通量。
甲 乙
3．磁場和閉合電路的面積都不發(fā)生變化，二者的夾角發(fā)生變化，從而引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。如圖所示，閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′轉(zhuǎn)動的過程。
【例1】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵N極附近下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在這個過程中，線圈中的磁通量 ( )
A．是增加的 B．是減少的
C．先增加．后減少 D．先減少，后增加
【技巧與方法】
由公式Φ＝BScs θ?θ為線圈與磁感線的夾角?，可以看出Φ的變化是由B、S或θ的變化引起的，因此在求磁通量的變化時要先弄清Φ的變化是由哪一個量的變化引起的，然后根據(jù)此量的變化情況分析磁通量的變化情況。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】如圖所示，一矩形線框，從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)（ ）
A. 一直增加 B. 一直減少
C. 先增加后減少 D. 先增加，再減少直到零，然后再增加，然后再減少
【變式2】虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，1和2為垂直磁場方向放置的兩個圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過兩環(huán)的磁通量，則有（ ）
A. Φ1＞Φ2B. Φ1＝Φ2
C. Φ1＜Φ2D. 無法判斷
【變式3】如圖所示，在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的直導(dǎo)線，分別通有大小相同、方向如圖所示的電流，要使由四根直導(dǎo)線所圍成的面積內(nèi)的磁通量增加，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流（ ）
A. 切斷i1B. 切斷i2C. 切斷i3D. 切斷i4

考點(diǎn)2：感應(yīng)電流的有無判斷
1．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
（1）閉合電路。
（2）磁通量發(fā)生變化。
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的常見類型
（1）導(dǎo)線ab切割磁感線時，閉合回路產(chǎn)生的電流(如圖甲所示)。
（2）磁鐵插入和拉出線圈時，回路中產(chǎn)生的電流(如圖乙所示)。
（3）如圖丙所示，當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開時，回路B中產(chǎn)生電流。當(dāng)開關(guān)閉合，滑動變阻器滑片向上或向下滑時，回路B中產(chǎn)生電流。
【例2】通電直導(dǎo)線穿過閉合線圈L，如圖所示，則（ ）
A. 當(dāng)電流I增大時，線圈L中有感應(yīng)電流
B. 當(dāng)L左右平動時，L中有感應(yīng)電流
C. 當(dāng)L上下平動時，L中有感應(yīng)電流
D. 以上各種情況都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流
【技巧與方法】
判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的關(guān)鍵是明確電路是否閉合，分清磁感線的疏密分布，從而判斷磁通量是否變化，而不是看磁通量的有無。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場中做的各種運(yùn)動，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）
A. B.
C. D.
【變式2】（多選）如圖所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生（ ）
A. 把線圈變成圓形(周長不變)
B. 使線圈在磁場中加速平移
C. 使磁場增強(qiáng)或減弱
D. 使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
【變式3】如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是（ ）
A. 開關(guān)S閉合或斷開的瞬間
B. 開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向左滑
C. 開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向右滑
D. 開關(guān)S始終閉合，不滑動觸頭
◎考點(diǎn)一 磁通量的變化
1．如圖所示，一線圈放在通電螺線管的正中間A處，現(xiàn)向右移動到B處，則在移動過程中通過線圈的磁通量如何變化( )
A．變大 B．變小
C．不變D．無法確定
2．如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，穿過三個線圈的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，則( )
A．Φa＜Φb＜Φc
B．Φa＞Φb＞Φc
C．Φa＜Φc＜Φc
D．Φa＞Φc＞Φb
3．如圖所示，一矩形線框從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量的變化情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動) ( )
A．一直增加
B．一直減少
C．先增加后減少
D．先增加，再減少直到零，然后再增加，最后減少
4．如圖所示，一金屬圓線圈和一條形磁鐵的中軸線在同一豎直平面內(nèi)，下列情況中能使線圈的磁通量發(fā)生變化的是( )
A．將磁鐵豎直向上平移
B．將磁鐵水平向右平移
C．將磁鐵在圖示的平面內(nèi)，N極向上、S極向下轉(zhuǎn)動
D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)
5．如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點(diǎn)在該軸線上，在這三點(diǎn)處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸。則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是 ( )
A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc
B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc
C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc
D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc
◎考點(diǎn)二 感生電流的有無判斷
6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個閉合的彈簧線圈，線圈的平面垂直于磁感線，下列哪種過程中線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流( )
A．線圈擴(kuò)張
B．線圈自下向上運(yùn)動
C．線圈自上向下運(yùn)動
D．線圈自左向右運(yùn)動(未穿出磁場)
7．如圖所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合電路，在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是( )
A．線圈不動，磁鐵插入線圈時
B．線圈不動，磁鐵拔出線圈時
C．磁鐵插在線圈內(nèi)不動
D．磁鐵和線圈相對移動時
8．如圖所示，L為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，L過M的圓心，且通以向上的電流I，則( )
A．當(dāng)L中的I發(fā)生變化時，環(huán)中有感應(yīng)電流
B．當(dāng)M左右平移時，環(huán)中有感應(yīng)電流
C．當(dāng)M保持水平，在豎直方向上下移動時環(huán)中有感應(yīng)電流
D．只要L與M保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無感應(yīng)電流
9．(多選)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
10．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是( )
A．線圈中通以恒定的電流
B．通電時，使變阻器的滑片P做勻速移動
C．通電時，使變阻器的滑片P做加速移動
D．將開關(guān)突然斷開的瞬間
11．在一段時間里，法拉第記下了大量實(shí)驗(yàn)失敗的日記，然而他卻一如既往，沒有放棄追求，堅(jiān)信既然“電能生磁”，那么“磁也一定能產(chǎn)生電”。正是在這種執(zhí)著的追求中，1831年法拉第終于獲得了成功。他制作了兩個線圈，分別繞在鐵環(huán)上，一個線圈與伏特電池連接，另一個線圈的兩端用一根銅線連接起來，這根銅線的下方放有一根小磁針。法拉第在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)接通或斷開的剎那間，小磁針都發(fā)生微小擺動，而在電流穩(wěn)定不變時，即使所通電流很大，小磁針也不發(fā)生任何擺動。這就是人類發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最初實(shí)驗(yàn)，它是物理學(xué)上一個重要的里程碑。
法拉第磁生電實(shí)驗(yàn)示意圖
問題：小磁針偏轉(zhuǎn)是什么原因?qū)е碌?？為什么電流穩(wěn)定不變時小磁針不偏轉(zhuǎn)？
鞏固提升
12．(多選)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好。這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則兩金屬棒的運(yùn)動情況可能是( )
A．v1>v2B．v1L，則線框穿過磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間為( )
A．eq \f(d,v) B．eq \f(L,v) C．eq \f(2L,v) D．eq \f(d＋2L,v)
14．(多選)在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，為使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，下列說法可行的是( )
A．將A線圈向左靠近B線圈
B．將開關(guān)S突然斷開
C．保持右邊電路電流不變
D．將滑動變阻器的阻值調(diào)小
15．為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，如圖給出了必備的實(shí)驗(yàn)儀器。
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。
（2）正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，在閉合開關(guān)時靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。開關(guān)閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。斷開開關(guān)時靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。
13.3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用
考點(diǎn)精講
考點(diǎn)1：磁通量的變化
1．閉合回路面積S的變化引起磁通量的變化。如圖所示是導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動使面積發(fā)生變化而改變了穿過回路的磁通量。
2．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起磁通量的變化。如圖甲是通過磁極的運(yùn)動改變穿過回路的磁通量；圖乙通過改變原線圈中的電流從而改變磁場的強(qiáng)弱，進(jìn)而改變穿過回路的磁通量。
甲 乙
3．磁場和閉合電路的面積都不發(fā)生變化，二者的夾角發(fā)生變化，從而引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。如圖所示，閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′轉(zhuǎn)動的過程。
【例1】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵N極附近下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在這個過程中，線圈中的磁通量 ( )
A．是增加的 B．是減少的
C．先增加．后減少 D．先減少，后增加
【答案】D
【解析】要知道線圈在下落過程中磁通量的變化情況，就必須知道條形磁鐵在磁極附近磁感線的分布情況，條形磁鐵在N極附近磁感線的分布情況如圖所示，由圖可知線圈中磁通量是先減少，后增加，選項(xiàng)D正確。
【技巧與方法】
由公式Φ＝BScs θ?θ為線圈與磁感線的夾角?，可以看出Φ的變化是由B、S或θ的變化引起的，因此在求磁通量的變化時要先弄清Φ的變化是由哪一個量的變化引起的，然后根據(jù)此量的變化情況分析磁通量的變化情況。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】如圖所示，一矩形線框，從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)（ ）
A. 一直增加 B. 一直減少
C. 先增加后減少 D. 先增加，再減少直到零，然后再增加，然后再減少
【答案】D
【詳解】離導(dǎo)線越近，磁場越強(qiáng)，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中，穿過線框的磁通量增大，當(dāng)線框跨在檔線上向右運(yùn)動時，磁通量減小，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中央時，磁通量為零，從該位置向右，磁通量又增大，當(dāng)線框離開導(dǎo)線向右運(yùn)動的過程中，磁通量又減??；故ABC錯誤，D正確；
故選D．
【變式2】虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，1和2為垂直磁場方向放置的兩個圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過兩環(huán)的磁通量，則有（ ）
A. Φ1＞Φ2B. Φ1＝Φ2
C. Φ1＜Φ2D. 無法判斷
【答案】B
【詳解】根據(jù)磁通量的公式Φ=BS可知S為處于磁場中的有效面積，由于兩環(huán)在磁場中的面積相同場大小相等，故磁通量相同。
故選B。
【變式3】如圖所示，在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的直導(dǎo)線，分別通有大小相同、方向如圖所示的電流，要使由四根直導(dǎo)線所圍成的面積內(nèi)的磁通量增加，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流（ ）
A. 切斷i1B. 切斷i2C. 切斷i3D. 切斷i4
【答案】D
【詳解】根據(jù)安培定則判斷出四根通電直導(dǎo)線中電流在所圍面積內(nèi)的磁場方向，可知只有i4中電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，則要使磁通量增加，應(yīng)切斷i4，故D正確，ABC錯誤。
故選D。

考點(diǎn)2：感應(yīng)電流的有無判斷
1．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
（1）閉合電路。
（2）磁通量發(fā)生變化。
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的常見類型
（1）導(dǎo)線ab切割磁感線時，閉合回路產(chǎn)生的電流(如圖甲所示)。
（2）磁鐵插入和拉出線圈時，回路中產(chǎn)生的電流(如圖乙所示)。
（3）如圖丙所示，當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開時，回路B中產(chǎn)生電流。當(dāng)開關(guān)閉合，滑動變阻器滑片向上或向下滑時，回路B中產(chǎn)生電流。
【例2】通電直導(dǎo)線穿過閉合線圈L，如圖所示，則（ ）
A. 當(dāng)電流I增大時，線圈L中有感應(yīng)電流
B. 當(dāng)L左右平動時，L中有感應(yīng)電流
C. 當(dāng)L上下平動時，L中有感應(yīng)電流
D. 以上各種情況都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流
【答案】D
【詳解】通電直導(dǎo)線周圍的磁感線是一些垂直導(dǎo)線的同心圓，滿足安培定則，所以當(dāng)線圈L垂直長直導(dǎo)線時，通電長直導(dǎo)線的磁感線與線圈平面平行，即穿過線圈L的磁通量為0，A、B、C中的三種運(yùn)動，都沒有改變穿過L的磁通量的大小，即磁通量始終為零，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D正確．故選D.
【技巧與方法】
判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的關(guān)鍵是明確電路是否閉合，分清磁感線的疏密分布，從而判斷磁通量是否變化，而不是看磁通量的有無。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場中做的各種運(yùn)動，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】A項(xiàng)：線框在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時，穿過線框的磁感線條數(shù)不變，即磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；
B項(xiàng)：線框在磁場中轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確．
CD項(xiàng)：線框與磁場平行，穿過線框的磁通量為零，當(dāng)線框向右平動時，磁通量保持為零，沒有變化，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故CD錯誤．
故選B．
【變式2】（多選）如圖所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生（ ）
A. 把線圈變成圓形(周長不變)
B. 使線圈在磁場中加速平移
C. 使磁場增強(qiáng)或減弱
D. 使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
【答案】ACD
【詳解】A．把線圈變成圓形(周長不變)，線圈面積變大，線圈中磁通量增大，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故A項(xiàng)正確．
B．使線圈在磁場中加速平移，線圈中磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．
C．使磁場增強(qiáng)或減弱，線圈中磁通量增大或減小，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故C項(xiàng)正確．
D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場中的有效面積變化，線圈中磁通量變化，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故D項(xiàng)正確。
故選ACD。
【變式3】如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是（ ）
A. 開關(guān)S閉合或斷開的瞬間
B. 開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向左滑
C. 開關(guān)S是閉合的，但滑動觸頭向右滑
D. 開關(guān)S始終閉合，不滑動觸頭
【答案】D
【詳解】開關(guān)S閉合或斷開的瞬間，下方回路中的電流發(fā)生變化，ab中產(chǎn)生的磁場隨之變化，穿過上面回路的磁通量變化，所以導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流，故A錯誤；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向左滑動時，接入電路的電阻增大，回路中的電流減小，則ab產(chǎn)生的磁場減弱，則穿過上面回路的磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向右滑動時，接入電路的電阻減小，回路中的電流增大，則ab產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，則穿過上面回路的磁通量增大，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；開關(guān)S始終是閉合的，不滑動觸頭，回路中電流不變，ab產(chǎn)生的磁場不變，穿過上面回路的磁通量不變，將無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．
◎考點(diǎn)一 磁通量的變化
1．如圖所示，一線圈放在通電螺線管的正中間A處，現(xiàn)向右移動到B處，則在移動過程中通過線圈的磁通量如何變化( )
A．變大 B．變小
C．不變D．無法確定
【解析】B 螺線管內(nèi)部磁場向左全部穿過線圈，設(shè)向左穿過線圈的磁通量為Φ1，螺線管外部磁場向右穿過線圈，設(shè)穿過的磁通量為Φ2，則凈磁通量為Φ＝Φ1－Φ2。線圈從正中間A處向右移動到B處，Φ2增大，Φ1不變，則Φ減小。故B正確，A、C、D錯誤。
2．如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈a中有電流I通過時，穿過三個線圈的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，則( )
A．Φa＜Φb＜Φc
B．Φa＞Φb＞Φc
C．Φa＜Φc＜Φc
D．Φa＞Φc＞Φb
【解析】B 當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此穿過閉合線圈的凈磁感線條數(shù)a最多，b次之，c最少，即Φa>Φb>Φc，選項(xiàng)B正確。
3．如圖所示，一矩形線框從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量的變化情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動) ( )
A．一直增加
B．一直減少
C．先增加后減少
D．先增加，再減少直到零，然后再增加，最后減少
【解析】D bc邊移到導(dǎo)線位置之前磁通量垂直紙面向外增加，之后磁通量減小到0，這時導(dǎo)線位于線框中間位置，再向右移動時磁通量垂直紙面向里增加，直到ad邊與導(dǎo)線重合，再往右移動磁通量又變小，故D正確。
4．如圖所示，一金屬圓線圈和一條形磁鐵的中軸線在同一豎直平面內(nèi)，下列情況中能使線圈的磁通量發(fā)生變化的是( )
A．將磁鐵豎直向上平移
B．將磁鐵水平向右平移
C．將磁鐵在圖示的平面內(nèi)，N極向上、S極向下轉(zhuǎn)動
D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)
【解析】D 圖示狀態(tài)下，線圈與磁場方向平行，穿過圓線圈的磁通量為零，而選項(xiàng)A、B、C中的做法不會引起線圈中磁通量的變化，只有選項(xiàng)D可使線圈中的磁通量發(fā)生變化，故D正確。
5．如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點(diǎn)在該軸線上，在這三點(diǎn)處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸。則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是 ( )
A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc
B．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜Φc
C．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞Φc
D．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc
【解析】C 由通電螺線管的磁場分布特點(diǎn)可知，a、b、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系為Ba＞Bb＞Bc；三個小圓環(huán)的面積相同，根據(jù)磁通量的定義Φ＝BS可知，Φa＞Φb＞Φc，所以A、B、D錯誤，C正確。
◎考點(diǎn)二 感生電流的有無判斷
6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個閉合的彈簧線圈，線圈的平面垂直于磁感線，下列哪種過程中線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流( )
A．線圈擴(kuò)張
B．線圈自下向上運(yùn)動
C．線圈自上向下運(yùn)動
D．線圈自左向右運(yùn)動(未穿出磁場)
【解析】A 線圈擴(kuò)張，線圈中磁通量變大，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；線圈自下向上運(yùn)動，線圈中磁通量不變，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；線圈自上向下運(yùn)動，線圈中磁通量不變，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；在未穿出磁場的前提下，線圈自左向右運(yùn)動，線圈中磁通量不變，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。
7．如圖所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合電路，在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是( )
A．線圈不動，磁鐵插入線圈時
B．線圈不動，磁鐵拔出線圈時
C．磁鐵插在線圈內(nèi)不動
D．磁鐵和線圈相對移動時
【解析】C 根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，不論哪部分移動，只要磁體與線圈的相對位置發(fā)生變化，線圈所在處的磁場就會發(fā)生變化，所以選項(xiàng)A、B、D中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，C中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
8．如圖所示，L為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，L過M的圓心，且通以向上的電流I，則( )
A．當(dāng)L中的I發(fā)生變化時，環(huán)中有感應(yīng)電流
B．當(dāng)M左右平移時，環(huán)中有感應(yīng)電流
C．當(dāng)M保持水平，在豎直方向上下移動時環(huán)中有感應(yīng)電流
D．只要L與M保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無感應(yīng)電流
【解析】D 由于直導(dǎo)線電流的磁場是垂直導(dǎo)線的同心圓，故只要L與M保持垂直，穿過金屬環(huán)M的磁通量就為零，保持不變，環(huán)中均無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)D正確。
9．(多選)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
【解析】BD A選項(xiàng)中，電路沒有閉合，無感應(yīng)電流，A錯誤；B選項(xiàng)中，面積增大，通過閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流，B正確；C選項(xiàng)中，穿過圓環(huán)的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無感應(yīng)電流，C錯誤；D選項(xiàng)中，穿過閉合電路的磁通量減小，有感應(yīng)電流，D正確。
10．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是( )
A．線圈中通以恒定的電流
B．通電時，使變阻器的滑片P做勻速移動
C．通電時，使變阻器的滑片P做加速移動
D．將開關(guān)突然斷開的瞬間
【解析】A 線圈中通以恒定的電流時，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)Z的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；通電時，使變阻器的滑片P滑動時，無論是勻速還是加速移動，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；將開關(guān)突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流。故A正確。
11．在一段時間里，法拉第記下了大量實(shí)驗(yàn)失敗的日記，然而他卻一如既往，沒有放棄追求，堅(jiān)信既然“電能生磁”，那么“磁也一定能產(chǎn)生電”。正是在這種執(zhí)著的追求中，1831年法拉第終于獲得了成功。他制作了兩個線圈，分別繞在鐵環(huán)上，一個線圈與伏特電池連接，另一個線圈的兩端用一根銅線連接起來，這根銅線的下方放有一根小磁針。法拉第在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)接通或斷開的剎那間，小磁針都發(fā)生微小擺動，而在電流穩(wěn)定不變時，即使所通電流很大，小磁針也不發(fā)生任何擺動。這就是人類發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最初實(shí)驗(yàn)，它是物理學(xué)上一個重要的里程碑。
法拉第磁生電實(shí)驗(yàn)示意圖
問題：小磁針偏轉(zhuǎn)是什么原因?qū)е碌?？為什么電流穩(wěn)定不變時小磁針不偏轉(zhuǎn)？
【解析】 感應(yīng)電流的磁場使小磁針偏轉(zhuǎn)。電流穩(wěn)定時鐵環(huán)中的磁通量不發(fā)生變化，在無電源的線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。
鞏固提升
12．(多選)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好。這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則兩金屬棒的運(yùn)動情況可能是( )
A．v1>v2B．v1L，則線框穿過磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間為( )
A．eq \f(d,v) B．eq \f(L,v) C．eq \f(2L,v) D．eq \f(d＋2L,v)
【解析】C 在線框進(jìn)入和穿出磁場的過程中，穿過線框的磁通量分別增大和減小，閉合線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；整個線框在磁場中運(yùn)動時，線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以，線框中有感應(yīng)電流的時間為eq \f(2L,v)，故C正確。
14．(多選)在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，為使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，下列說法可行的是( )
A．將A線圈向左靠近B線圈
B．將開關(guān)S突然斷開
C．保持右邊電路電流不變
D．將滑動變阻器的阻值調(diào)小
【解析】ABD 在螺線管A中有磁通量的變化就引起螺線管B中的磁通量變化，所以將滑動變阻器的阻值調(diào)小，將開關(guān)S突然斷開都能使磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B、D正確；當(dāng)線圈靠近的時候也可以使穿過B螺線管的磁通量變化，選項(xiàng)A正確。
15．為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，如圖給出了必備的實(shí)驗(yàn)儀器。
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。
（2）正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，在閉合開關(guān)時靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。開關(guān)閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。斷開開關(guān)時靈敏電流計(jì)的指針________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。
【解析】(1)A線圈與滑動變阻器、電源、開關(guān)構(gòu)成閉合電路，B線圈與靈敏電流計(jì)連接構(gòu)成回路。
(2)移動變阻器的滑片和斷開開關(guān)都會導(dǎo)致B線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而讓靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【答案】 (1)如圖所示 (2)發(fā)生 發(fā)生