人教版物理高二选修3-2第4章第2节探究电磁感应的产生条件同步检测卷
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| 名称 | 人教版物理高二选修3-2第4章第2节探究电磁感应的产生条件同步检测卷 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 600.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-30 18:00:04 | ||
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文档简介
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人教版物理高二选修3-2第4章
第2节探究电磁感应的产生条件同步检测卷
一、选择题
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法中不正确的是( )
A．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭开了电与磁的联系
B．法拉第发现电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代
C．楞次首先提出磁场对运动电荷有力的作用
D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
答案：C
解析：解答：奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A是正确的；
法拉第发现的电磁感应现象表明磁能生电，B正确；
洛伦兹首先提出磁场对运动电荷有力的作用，即洛伦兹力，C错误；
库仑总结并确认了真空中两静止电荷之间的相互作用规律，即库仑定律，D项正确 ；
故选C
分析：本题物理物理学史，属于识记类题目，难度不大。
2．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A．BS B． C． D．
答案：B
解析：解答：题中磁通量Φ＝BSsin α＝。
故选B
分析：在磁通量Φ＝BS公式中，B与S必须垂直，若B与S不垂直，则S要转化为垂直于B的有效面积，也可以将B转化为垂直于S的垂直分量.
3．如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列在闭合线圈中能产生感应电流的是( )
A．向线圈中快速插入条形磁铁
B．向线圈中匀速插入条形磁铁
C．把条形磁铁从线圈中快速拔出
D．把条形磁铁静止地放在线圈中
答案：ABC
解析：解答：磁铁插入或拔出线圈时，无论动作是快速、匀速还是慢速，只要磁铁和线圈有相对运动，穿过闭合线圈的磁通量就发生变化，线圈中就能产生感应电流，所以ABC三项都正确，而把条形磁铁静止地放在线圈中，穿过线圈的磁通量不会发生变化，即使线圈闭合也不会在其中产生感应电流，D项错误。
故选ABC
分析：穿过闭合线圈的磁通量就发生变化，线圈中就能产生感应电流。
4.如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是( )
A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc
C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb
答案：B
解析：解答： 当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此，根据合磁通量的计算，应该是Φa>Φb>Φc。
故选B
分析：本题考查磁通量的计算，利用Φ=BS即可比较通过三个线圈的磁通量的大小。
5．如图所示环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生感应电流的是( )
A．保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成方形
B．保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形
C．保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成方形
D．保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形
答案：CD
解析：解答： 由磁通量计算公式Φ=BS可知C、D项中的磁通量不变，不能产生感应电流；A、B项中，弹簧的面积发生变化，磁通量发生变化，会产生感应电流。
故选CD
分析：只要穿过闭合回路的磁通量变化，回路中就会有感应电流产生。
6．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是( )
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生
C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生
D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生
答案：D
解析：解答：根据感应电流产生条件可知D选项会有感应电流。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
7．闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是( )
A.
B.
C.
D.
答案：A
解析：解答：A、图示状态Φ＝0，转到90°过程中Φ增大，因此磁通量发生变化；
B、向上移动线圈时，线圈中磁通量不变；
C、条形磁铁周围的磁感线空间分布与线圈平面平行，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；
D、随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变 。
故选A
分析：根据磁通量计算公式Φ＝BS判断磁通量是否变化。
8．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断( )
A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
答案：B
解析：解答： 滑片P向左加速移动，电路中电阻增大，电流减小，A形成的磁场减小，B中磁通量减少，感应电流使电流计指针向右偏转；线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，B中磁通量都减少，感应电流引起电流计指针向右偏转。
故选B
分析：本题考查感应电流的方向的判断，选项中的情况结合题意分析判断。
9．如图所示，两个线圈绕在同一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )
A．将开关S接通或断开的瞬间
B．开关S接通一段时间之后
C．开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时
D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间
答案：B
解析：解答： A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象；开关S接通一段时间之后，A线圈中是恒定电流，不符合“磁生电”，A线圈中电流必须是一种在变化、运动过程中才能出现的效应，故不能使B线圈中产生感应电流。
故选B
分析：本题的实验方法就是当年法拉第实验原理装置，根据法拉第对产生感应电流的条件判断。
10．如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )
A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2
C．Φ1＝Φ2 D．无法确定
答案：C
解析：解答：大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，由Φ=BS可知Φ1＝Φ2 。
故选C
分析：磁通量的计算必须是必须是有效面积。
11．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为零 D．不为零，但保持不变
答案：C
解析：解答： 利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示：
考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的。
故选C
分析：计算穿过某一闭合回路的磁通量时要注意穿入穿出的情况，若穿入取正，则穿出取负。
12．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则下列结论正确的是( )
A．v1一定大于v2 B．v1一定小于v2
C．v1＝v2 D．v1≠v2
答案：D
解析：解答：只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
13．如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d>L，则导线框中无感应电流的时间等于( )
A. B.
C. D.
答案：C
解析：解答： 只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流，所以无感应电流的时间．
故选C
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
14．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针不偏转
答案：A
解析：解答： 产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。所以由感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A正确。
故选A
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
15.如图是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且B位置刚好在条形磁铁的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是( )
A．由A到B和由B到C，框内都不产生感应电流
B．由A到B和由B到C，框内都产生感应电流
C．由A到B，框内无感应电流；由B到C，框内有感应电流
D．由A到B，框内有感应电流；由B到C，框内无感应电流
答案：B
解析：解答：由题意作出其正视(从对面看去)图：
从图中可以看出：从位置A到位置B的过程中，从线框下面向上穿过线框的磁通量减少(B位置时，Φ＝0)；而从位置B到位置C时，从线框上面向下穿过线框的磁通量增加，故由位置A到位置B和由位置B到位置C的两个过程中，穿过线框的磁通量都发生变化，都产生感应电流。
故选B
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
16．如图两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离为L，t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
答案：C
解析：解答：由楞次定律可知当bc进入匀强磁场至其离开时，线圈磁通量逐渐增大感生电流为负、并且由于磁通量的变化速率在逐渐减小故感应电流的大小应逐渐减小，同理bc离开匀强磁场后，线圈磁通量逐渐减小感生电流为正、并且由于磁通量的变化速率在逐渐减小故感应电流的大小应逐渐减小，由此可知ABD错误、C项正确。
故选C
分析：本题考查楞次定律的应用，是电磁感应中的一种常见题型。
17．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案：B
解析：解答：A中线圈运动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流；CD中线圈运动时穿过线圈的磁通量总为零，故无感应电流；只有B中，当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，故有电流产生。
故选B
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
18．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则（ ）
A.线框向左平移时，线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时，线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流
D.MN中电流突然变化时，线框中有感应电流
答案：AD
解析：解答： 当线框向左平移时候，磁通量变大，能产生感应电动势，由于线圈闭合，继而产生感应电流，故A正确；
当线圈向上或者转动时候，由于产生的磁场是同心圆，故磁通量无变化，故不能产生感应电动势，即不能产生感应电流，故B.C均错误；
当MN中电流增大时候，感应磁场增大则磁通量的变化量增大，故有感应电流，D正确。
故选AD
分析：本题为通电直导线磁感应强度方向的确定，根据右手螺旋定则，大拇指指向电流方向，四指环绕方向即为磁场方向，即在MN周围产生成同心圆形式的磁场，且越往外走磁感应强度越小，对于MN而言，其左端磁感应方向向外，其右端磁感应方向向里，故可以把模型简化为矩形框处于垂直纸面向里，且越往右走越稀的磁场中。
19．如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（ ）
A．将磁铁在纸面内向上平移
B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动
D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
答案：D
解析：解答： 图中位置时，从N极到S极的磁感线与圆形线圈的平面平行，磁通量为零，磁铁在纸面内向上平移时，磁铁在纸面向右平移，磁铁绕垂直纸面内的轴转动，这三种情况线圈满足闭合回路的条件，磁感线仍然与圆形线圈平面平行，磁通量没有发生变化，所以A、B、C项错误；
图中位置时，从N极到S极的磁感线与圆形线圈的平面平行，磁通量为零，当N极转向纸外，S极转向纸内时，有磁感线穿过圆形线圈，磁通量发生了变化，满足产生感应电流的条件，所以D项正确。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
二、实验题
20．如图所示,是用来做电磁感应实验装置的示意图,当闭合开关S时,发现电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置.现继续进行实验
①把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将 ；
②把原线圈插入副线圈后电流表的指针将 ；
③原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将 。
答案：左偏|指零或回到中央|左偏
解析：解答：当闭合开关S时，电流表的指针向左偏转一下，说明当穿过选项B的磁通量变大时，电流表指针向左偏转。（1）当把原线圈插入副线圈的过程中，穿过副线圈B的磁通量变大，则电流表的指针也将向左偏转；（2）把原线圈插入副线圈后，由于穿过次级的磁通量不变，故电流表的指针将指零；（3）原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，通过A线圈的电流变大，则穿过B线圈的磁通量变大，故电流表的指针将左偏。
分析：当闭合开关S时，电流表的指针向左偏转一下，说明当穿过选项B的磁通量变大时，电流表指针向左偏转，问题中的情况与题目中的条件进行对照分析。
21．在探究磁场产生电流的条件，做了右图所示实验，在表格中填写观察到现象。
（1）接通开关瞬间，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
（2）接通开关，移动变阻器滑片，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
（3）接通开关，变阻器滑片不移动，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：不偏转
（4）断开开关瞬间，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
解析：解答： （1）接通开关瞬间，穿过副线圈磁通量增加，产生感应电流，则电流表指针偏转；（2）接通开关，移动变阻器滑片，原线圈中电流变化，则穿过副线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针偏转；（3）接通开关，变阻器滑片不移动，原线圈中的电流不变，穿过副线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转；（4）断开开关瞬间，穿过副线圈磁通量减小，产生感应电流，电流表指针偏转。
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
22．只要闭合电路内的磁通量发生了变化，闭合电路中就产生感应电流。如下图所示，判断实验过程中线圈中有无感应电流。
（1）把磁铁插入线圈 感应电流 ，（填“有”或“无”）
答案：有
（2）把磁铁放在线圈内不动 感应电流，（填“有”或“无”）
答案：无
解析：解答： （1）穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由图示可知，电路闭合，把磁铁插入线圈时，床线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流；（2）把磁铁放在线圈内不动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流；
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
23．在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：
①电流计 ②直流电源 ③带铁芯的线圈A ④线圈B ⑤电键 ⑥滑动变阻器
（1）试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．
答案：电路图如图所示：
（2）怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法：
① ；
② ；
③ .
答案： ①闭合开关 ②断开开关 ③开关闭合时移动滑动变阻器滑片
解析：解答： (1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路，所以电路图如图所示：
只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化，就可以使线圈B中产生感应电流，所以可以用如下方法达到目的：①闭合开关 ②断开开关 ③开关闭合时移动滑动变阻器滑片。
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
三、计算题
24．边长为10 cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角为θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为：B＝2＋3t(T)，求在第1 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ.
答案：解：t＝0时刻的磁感应强度：B1＝(2＋3×0) T＝2 T
t＝1 s时刻的磁感应强度：B2＝(2＋3×1) T＝5 T
所以磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2Ssin θ－B1Ssin θ＝0.015 Wb
解析：解答：t＝0时刻的磁感应强度：B1＝(2＋3×0) T＝2 T
t＝1 s时刻的磁感应强度：B2＝(2＋3×1) T＝5 T
所以磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2Ssin θ－B1Ssin θ＝0.015 Wb
分析：本题考查磁通量的变化的计算，利用公式ΔΦ＝Φ2－Φ1计算磁通量的变化；同时应该注意磁通量Φ=BS中B和S应该垂直。
25.如图所示的线框，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θ角，当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求：
(1)初、末位置穿过线框的磁通量Ф1和Ф2；
答案：如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，如图所示：
所以B上＝Bsin θ，B左＝Bcos θ
所以Φ1＝B上S＝BSsin θ
Φ2＝－B左S＝－BScos θ
(2)磁通量的变化量ΔФ.
答案：开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsin θ；
当线框平面按顺时针方向转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值Φ2＝－BScos θ。
所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)
解析：解答：(1)如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，如图所示：
所以B上＝Bsin θ，B左＝Bcos θ
所以Φ1＝B上S＝BSsin θ
Φ2＝－B左S＝－BScos θ(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsin θ；
当线框平面按顺时针方向转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值Φ2＝－BScos θ。
所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)
分析：计算穿过某一闭合回路的磁通量时要注意穿入穿出的情况，若穿入取正，则穿出取负。
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人教版物理高二选修3-2第4章
第2节探究电磁感应的产生条件同步检测卷
一、选择题
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法中不正确的是( )
A．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭开了电与磁的联系
B．法拉第发现电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代
C．楞次首先提出磁场对运动电荷有力的作用
D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
答案：C
解析：解答：奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A是正确的；
法拉第发现的电磁感应现象表明磁能生电，B正确；
洛伦兹首先提出磁场对运动电荷有力的作用，即洛伦兹力，C错误；
库仑总结并确认了真空中两静止电荷之间的相互作用规律，即库仑定律，D项正确 ；
故选C
分析：本题物理物理学史，属于识记类题目，难度不大。
2．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A．BS B． C． D．
答案：B
解析：解答：题中磁通量Φ＝BSsin α＝。
故选B
分析：在磁通量Φ＝BS公式中，B与S必须垂直，若B与S不垂直，则S要转化为垂直于B的有效面积，也可以将B转化为垂直于S的垂直分量.
3．如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列在闭合线圈中能产生感应电流的是( )
A．向线圈中快速插入条形磁铁
B．向线圈中匀速插入条形磁铁
C．把条形磁铁从线圈中快速拔出
D．把条形磁铁静止地放在线圈中
答案：ABC
解析：解答：磁铁插入或拔出线圈时，无论动作是快速、匀速还是慢速，只要磁铁和线圈有相对运动，穿过闭合线圈的磁通量就发生变化，线圈中就能产生感应电流，所以ABC三项都正确，而把条形磁铁静止地放在线圈中，穿过线圈的磁通量不会发生变化，即使线圈闭合也不会在其中产生感应电流，D项错误。
故选ABC
分析：穿过闭合线圈的磁通量就发生变化，线圈中就能产生感应电流。
4.如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是( )
A．Φa<Φb<Φc B．Φa>Φb>Φc
C．Φa<Φc<Φb D．Φa>Φc>Φb
答案：B
解析：解答： 当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈的向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此，根据合磁通量的计算，应该是Φa>Φb>Φc。
故选B
分析：本题考查磁通量的计算，利用Φ=BS即可比较通过三个线圈的磁通量的大小。
5．如图所示环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生感应电流的是( )
A．保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成方形
B．保持该周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形
C．保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成方形
D．保持该面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形
答案：CD
解析：解答： 由磁通量计算公式Φ=BS可知C、D项中的磁通量不变，不能产生感应电流；A、B项中，弹簧的面积发生变化，磁通量发生变化，会产生感应电流。
故选CD
分析：只要穿过闭合回路的磁通量变化，回路中就会有感应电流产生。
6．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是( )
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生
C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生
D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生
答案：D
解析：解答：根据感应电流产生条件可知D选项会有感应电流。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
7．闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是( )
A.
B.
C.
D.
答案：A
解析：解答：A、图示状态Φ＝0，转到90°过程中Φ增大，因此磁通量发生变化；
B、向上移动线圈时，线圈中磁通量不变；
C、条形磁铁周围的磁感线空间分布与线圈平面平行，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；
D、随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变 。
故选A
分析：根据磁通量计算公式Φ＝BS判断磁通量是否变化。
8．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断( )
A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
答案：B
解析：解答： 滑片P向左加速移动，电路中电阻增大，电流减小，A形成的磁场减小，B中磁通量减少，感应电流使电流计指针向右偏转；线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，B中磁通量都减少，感应电流引起电流计指针向右偏转。
故选B
分析：本题考查感应电流的方向的判断，选项中的情况结合题意分析判断。
9．如图所示，两个线圈绕在同一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )
A．将开关S接通或断开的瞬间
B．开关S接通一段时间之后
C．开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时
D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间
答案：B
解析：解答： A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象；开关S接通一段时间之后，A线圈中是恒定电流，不符合“磁生电”，A线圈中电流必须是一种在变化、运动过程中才能出现的效应，故不能使B线圈中产生感应电流。
故选B
分析：本题的实验方法就是当年法拉第实验原理装置，根据法拉第对产生感应电流的条件判断。
10．如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )
A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2
C．Φ1＝Φ2 D．无法确定
答案：C
解析：解答：大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，由Φ=BS可知Φ1＝Φ2 。
故选C
分析：磁通量的计算必须是必须是有效面积。
11．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终为零 D．不为零，但保持不变
答案：C
解析：解答： 利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示：
考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的。
故选C
分析：计算穿过某一闭合回路的磁通量时要注意穿入穿出的情况，若穿入取正，则穿出取负。
12．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则下列结论正确的是( )
A．v1一定大于v2 B．v1一定小于v2
C．v1＝v2 D．v1≠v2
答案：D
解析：解答：只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
13．如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d>L，则导线框中无感应电流的时间等于( )
A. B.
C. D.
答案：C
解析：解答： 只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流，所以无感应电流的时间．
故选C
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
14．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针不偏转
答案：A
解析：解答： 产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。所以由感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A正确。
故选A
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
15.如图是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且B位置刚好在条形磁铁的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是( )
A．由A到B和由B到C，框内都不产生感应电流
B．由A到B和由B到C，框内都产生感应电流
C．由A到B，框内无感应电流；由B到C，框内有感应电流
D．由A到B，框内有感应电流；由B到C，框内无感应电流
答案：B
解析：解答：由题意作出其正视(从对面看去)图：
从图中可以看出：从位置A到位置B的过程中，从线框下面向上穿过线框的磁通量减少(B位置时，Φ＝0)；而从位置B到位置C时，从线框上面向下穿过线框的磁通量增加，故由位置A到位置B和由位置B到位置C的两个过程中，穿过线框的磁通量都发生变化，都产生感应电流。
故选B
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
16．如图两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离为L，t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
答案：C
解析：解答：由楞次定律可知当bc进入匀强磁场至其离开时，线圈磁通量逐渐增大感生电流为负、并且由于磁通量的变化速率在逐渐减小故感应电流的大小应逐渐减小，同理bc离开匀强磁场后，线圈磁通量逐渐减小感生电流为正、并且由于磁通量的变化速率在逐渐减小故感应电流的大小应逐渐减小，由此可知ABD错误、C项正确。
故选C
分析：本题考查楞次定律的应用，是电磁感应中的一种常见题型。
17．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案：B
解析：解答：A中线圈运动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流；CD中线圈运动时穿过线圈的磁通量总为零，故无感应电流；只有B中，当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，故有电流产生。
故选B
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
18．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则（ ）
A.线框向左平移时，线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时，线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流
D.MN中电流突然变化时，线框中有感应电流
答案：AD
解析：解答： 当线框向左平移时候，磁通量变大，能产生感应电动势，由于线圈闭合，继而产生感应电流，故A正确；
当线圈向上或者转动时候，由于产生的磁场是同心圆，故磁通量无变化，故不能产生感应电动势，即不能产生感应电流，故B.C均错误；
当MN中电流增大时候，感应磁场增大则磁通量的变化量增大，故有感应电流，D正确。
故选AD
分析：本题为通电直导线磁感应强度方向的确定，根据右手螺旋定则，大拇指指向电流方向，四指环绕方向即为磁场方向，即在MN周围产生成同心圆形式的磁场，且越往外走磁感应强度越小，对于MN而言，其左端磁感应方向向外，其右端磁感应方向向里，故可以把模型简化为矩形框处于垂直纸面向里，且越往右走越稀的磁场中。
19．如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（ ）
A．将磁铁在纸面内向上平移
B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动
D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
答案：D
解析：解答： 图中位置时，从N极到S极的磁感线与圆形线圈的平面平行，磁通量为零，磁铁在纸面内向上平移时，磁铁在纸面向右平移，磁铁绕垂直纸面内的轴转动，这三种情况线圈满足闭合回路的条件，磁感线仍然与圆形线圈平面平行，磁通量没有发生变化，所以A、B、C项错误；
图中位置时，从N极到S极的磁感线与圆形线圈的平面平行，磁通量为零，当N极转向纸外，S极转向纸内时，有磁感线穿过圆形线圈，磁通量发生了变化，满足产生感应电流的条件，所以D项正确。
故选D
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
二、实验题
20．如图所示,是用来做电磁感应实验装置的示意图,当闭合开关S时,发现电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置.现继续进行实验
①把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将 ；
②把原线圈插入副线圈后电流表的指针将 ；
③原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将 。
答案：左偏|指零或回到中央|左偏
解析：解答：当闭合开关S时，电流表的指针向左偏转一下，说明当穿过选项B的磁通量变大时，电流表指针向左偏转。（1）当把原线圈插入副线圈的过程中，穿过副线圈B的磁通量变大，则电流表的指针也将向左偏转；（2）把原线圈插入副线圈后，由于穿过次级的磁通量不变，故电流表的指针将指零；（3）原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，通过A线圈的电流变大，则穿过B线圈的磁通量变大，故电流表的指针将左偏。
分析：当闭合开关S时，电流表的指针向左偏转一下，说明当穿过选项B的磁通量变大时，电流表指针向左偏转，问题中的情况与题目中的条件进行对照分析。
21．在探究磁场产生电流的条件，做了右图所示实验，在表格中填写观察到现象。
（1）接通开关瞬间，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
（2）接通开关，移动变阻器滑片，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
（3）接通开关，变阻器滑片不移动，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：不偏转
（4）断开开关瞬间，电流表的指针 （填偏转或不偏转）
答案：偏转
解析：解答： （1）接通开关瞬间，穿过副线圈磁通量增加，产生感应电流，则电流表指针偏转；（2）接通开关，移动变阻器滑片，原线圈中电流变化，则穿过副线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针偏转；（3）接通开关，变阻器滑片不移动，原线圈中的电流不变，穿过副线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转；（4）断开开关瞬间，穿过副线圈磁通量减小，产生感应电流，电流表指针偏转。
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
22．只要闭合电路内的磁通量发生了变化，闭合电路中就产生感应电流。如下图所示，判断实验过程中线圈中有无感应电流。
（1）把磁铁插入线圈 感应电流 ，（填“有”或“无”）
答案：有
（2）把磁铁放在线圈内不动 感应电流，（填“有”或“无”）
答案：无
解析：解答： （1）穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由图示可知，电路闭合，把磁铁插入线圈时，床线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流；（2）把磁铁放在线圈内不动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流；
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
23．在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：
①电流计 ②直流电源 ③带铁芯的线圈A ④线圈B ⑤电键 ⑥滑动变阻器
（1）试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．
答案：电路图如图所示：
（2）怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法：
① ；
② ；
③ .
答案： ①闭合开关 ②断开开关 ③开关闭合时移动滑动变阻器滑片
解析：解答： (1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路，所以电路图如图所示：
只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化，就可以使线圈B中产生感应电流，所以可以用如下方法达到目的：①闭合开关 ②断开开关 ③开关闭合时移动滑动变阻器滑片。
分析：产生感应电流的条件有两个：(1)闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化。
三、计算题
24．边长为10 cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角为θ＝30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为：B＝2＋3t(T)，求在第1 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ.
答案：解：t＝0时刻的磁感应强度：B1＝(2＋3×0) T＝2 T
t＝1 s时刻的磁感应强度：B2＝(2＋3×1) T＝5 T
所以磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2Ssin θ－B1Ssin θ＝0.015 Wb
解析：解答：t＝0时刻的磁感应强度：B1＝(2＋3×0) T＝2 T
t＝1 s时刻的磁感应强度：B2＝(2＋3×1) T＝5 T
所以磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2Ssin θ－B1Ssin θ＝0.015 Wb
分析：本题考查磁通量的变化的计算，利用公式ΔΦ＝Φ2－Φ1计算磁通量的变化；同时应该注意磁通量Φ=BS中B和S应该垂直。
25.如图所示的线框，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θ角，当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求：
(1)初、末位置穿过线框的磁通量Ф1和Ф2；
答案：如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，如图所示：
所以B上＝Bsin θ，B左＝Bcos θ
所以Φ1＝B上S＝BSsin θ
Φ2＝－B左S＝－BScos θ
(2)磁通量的变化量ΔФ.
答案：开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsin θ；
当线框平面按顺时针方向转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值Φ2＝－BScos θ。
所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)
解析：解答：(1)如果把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，如图所示：
所以B上＝Bsin θ，B左＝Bcos θ
所以Φ1＝B上S＝BSsin θ
Φ2＝－B左S＝－BScos θ(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsin θ；
当线框平面按顺时针方向转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值Φ2＝－BScos θ。
所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScos θ－BSsin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)
分析：计算穿过某一闭合回路的磁通量时要注意穿入穿出的情况，若穿入取正，则穿出取负。
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