PAGE6-課時分層作業(一)劃時代的發覺探究感應電流的產生條件(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選)很多科學家在物理學發展中做出了重要貢獻．下列表述中正確的是()A．卡文迪許測出引力常數B．法拉第發覺電磁感應現象C．安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式D．庫侖總結并確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規律2．如圖所示，AB是水平面上一個圓的直徑，在過AB的豎直面內有一根通電直導線CD，已知CD∥AB.當CD豎直向上平移時，電流的磁場穿過圓面積的磁通量將()A．漸漸增大 B．漸漸減小C．始終為零 D．不為零，但保持不變C[由于CD位于AB的正上方，依據安培定則可知，CD產生的磁感線在以AB為直徑的圓內穿入和穿出的條數相同，所以不管電流怎么改變，下面圓內部的磁通量始終為0.]3．如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是()A．螺線管中不會產生感應電流B．螺線管中會產生感應電流C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產生感應電流D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產生感應電流B[螺線管所在的回路是閉合的，當條形磁鐵向螺線管靠近時，穿過閉合回路的磁通量發生改變，產生感應電流．]4．(多選)如圖所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直．導軌上有兩條可沿導軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導軌接觸良好．這兩條金屬棒ab、cd的運動速度分別是v1、v2，且“井”字形回路中有感應電流通過，則可能()A．v1＞v2 B．v1＜v2C．v1＝v2 D．無法確定AB[只要金屬棒ab、cd的運動速度不相等，穿過“井”字形回路的磁通量就會發生改變，閉合回路中就會產生感應電流．故選項A、B正確．]5．如圖所示，一有限范圍的勻強磁場，寬度為d，將一邊長為l的正方形導線框以速度為v勻速地通過磁場區域，若d>l，則線框中不產生感應電流的時間應等于()A.eq\f(d,v) B.eq\f(l,v)C.eq\f(d－l,v) D.eq\f(d－2l,v)C[當線框剛剛完全進入磁場時至線框剛剛出磁場時，通過線框的磁通量不發生改變，線框中不會產生感應電流，則線框中不產生感應電流的時間為eq\f(d－l,v)，C正確．]6．(多選)閉合線圈按如圖所示的方式在磁場中運動，則穿過閉合線圈的磁通量發生改變的是()ABCDAB[A圖中，圖示狀態Φ＝0，轉至90°過程中Φ增大，因此磁通量發生改變；B圖中離直導線越遠磁場越弱，磁感線越稀，所以當線圈遠離導線時，線圈中磁通量不斷變小；C圖中肯定要把條形磁鐵四周的磁感線空間分布圖弄清晰，在圖示位置，線圈中的磁通量為零，在向下移動過程中，線圈的磁通量始終為零，磁通量不變；D圖中，隨著線圈的轉動，B與S都不變，B又垂直于S，所以Φ＝BS始終不變，故選項A、B正確．]二、非選擇題(14分)7．邊長l＝10cm的正方形線框，固定在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，如圖所示．磁感應強度隨時間改變的規律為B＝2＋3t(T)，則第3s內穿過線圈的磁通量的改變量ΔΦ為多少？[解析]第3s內就是從2s末到3s末，所以2s末時磁感應強度為B1＝(2＋3×2)T＝8T3s末時的磁感應強度為B2＝(2＋3×3)T＝11T所以ΔΦ＝ΔBS＝(11－8)×0.12Wb＝3×10－2Wb.[答案]3×10－2Wb一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選)如圖所示，起先時矩形線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內，一半在磁場外，若要使線框中產生感應電流，下列方法中可行的是()A．將線框向左拉出磁場B．以ab邊為軸轉動C．以ad邊為軸轉動(小于60°)D．以bc邊為軸轉動(小于60°)ABC[將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量削減，所以線框中將產生感應電流；當線框以ab邊為軸轉動時，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量在發生改變，所以線框中將產生感應電流；當線框以ad邊為軸轉動(小于60°)時，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個過程中線框中會產生感應電流．假如轉過的角度超過60°(60°～300°)，bc邊在無磁場區轉動，那么線框中將不產生感應電流；當線框以bc邊為軸轉動時，假如轉動的角度小于60°，則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應強度與矩形線框面積的一半的乘積)．]2．如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框，在下列四種狀況下，線框中會產生感應電流的是()A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動C．線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動D．線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動C[四種狀況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，線圈按A、B、D三種狀況移動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零，不變，線框中不產生感應電流；C中線圈轉動后，穿過線框的磁通量不斷發生改變，所以產生感應電流，C項正確．]3．如圖所示，在條形磁鐵的外面套著一個閉合金屬彈簧線圈P，現用力從四周拉彈簧線圈，使線圈包圍的面積變大，則下列關于穿過彈簧線圈磁通量的改變以及線圈中是否有感應電流產生的說法中，正確的是()A．磁通量增大，有感應電流產生B．磁通量增大，無感應電流產生C．磁通量減小，有感應電流產生D．磁通量減小，無感應電流產生C[本題中條形磁鐵磁感線的分布如圖所示(從上向下看)．磁通量是指穿過一個面的磁感線的多少，由于垂直紙面對外的和垂直紙面對里的磁感線要抵消一部分，當彈簧線圈P的面積擴大時，垂直紙面對里的磁感線條數增加，而垂直紙面對外的磁感線條數是肯定的，故穿過這個面的磁通量將減小，回路中會有感應電流產生，選項C正確．]4．(多選)如圖所示，A、B兩回路中各有一開關S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計，下列操作及相應的結果中可能的是()A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計指針偏轉B．S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計指針偏轉C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉D．S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計指針偏轉AD[回路A中有電源，當S1閉合后，回路中有電流，產生磁場，回路B中有磁通量．在S1閉合或斷開的瞬間，回路A中的電流從無到有或從有到無，產生的磁場發生改變，從而使穿過回路B的磁通量發生改變，此時若S2是閉合的，則回路B中有感應電流，電流計指針偏轉，所以選項A、D正確．]5．(多選)如圖所示，在同一平面上有兩條相互垂直且彼此絕緣的長通電直導線，以它們為坐標軸構成一個平面直角坐標系．四個相同的圓形閉合線圈在四個象限中完全對稱放置，兩條長直導線中電流大小與改變狀況完全相同，電流方向如圖所示，當兩條導線中的電流都起先增大時，四個線圈a、b、c、d中感應電流的狀況是()A．線圈a中無感應電流B．線圈b中有感應電流C．線圈c中有感應電流D．線圈d中無感應電流CD[依據安培定則可推斷出兩通電直導線的磁場方向，線圈a中磁場方向均垂直于紙面對里，線圈c中磁場方向均垂直于紙面對外，線圈b、d中合磁通量為零，當導線中電流增大時，線圈a、c中合磁通量增大，有感應電流產生，線圈b、d中合磁通量為零，無感應電流產生，故選項A、B錯誤，C、D正確．]6．在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電源構成閉合電路，假定線圈產生的磁感線全部集中在鐵芯內，a、b、c三個閉合金屬圓環的位置如圖所示．當滑動變阻器的滑片滑動時，能產生感應電流的圓環是()A．a、b B．b、cC．a、c D．a、b、cA[當滑動變阻器的滑片滑動時，電路中電流發生改變，從而引起閉合鐵芯中的磁場改變，穿過a、b兩圓環的磁通量隨之改變，有感應電流產生，而c環中有兩股鐵芯同時穿過，穿入和穿出c環的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c中不能產生感應電流，選項A正確．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，矩形線圈的面積為0.2m2，放在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中，線圈的一邊ab(1)穿過線圈的磁通量是多大？(2)當線圈從圖示位置繞ab邊轉過60°的過程中，穿過線圈的磁通量改變了多少？[解析](1)穿過線圈的磁通量為：Φ＝BSsin30°＝0.1×0.2