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探究感应电流产生条件
知识梳理
1、【思维导图】
2、【知识总结】
1.磁通量Φ的定义
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,定义式为Φ=BS.
(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.
如图1所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,Φ=BS2.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-97.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-97.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直,可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影,也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影.
特例: B∥S时,Φ=0;B⊥S时,Φ最大(Φ=BS).
(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.
2.磁通量的方向
磁通量是标量,但有正负,若设初始时为正,则转过180°时为负.
说明:磁通量是标量,它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时,二者将互相抵消一部分,这类似于导体带电时的“净”电荷.
3.磁通量的变化ΔΦ
由公式:Φ=BSsin θ可得磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:
(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·Ssin θ
(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·Bsin θ
(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)
可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的,磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.
4.电磁感应现象能否发生的判断
(1)确定研究的闭合电路.
(2)弄清楚回路内的磁场,分析并确定该回路的磁通量Φ.
(3)
考点1:电磁感应的发现
教师:(1)在一次讲演中,奥斯特在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针,当接通电源时小磁针为什么转动?
(2)法拉第把两个线圈绕在同一个铁环上,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,观察电流表,会看到什么现象?说明了什么?
学生:(1)电流的周围产生磁场,小磁针受到磁场力的作用而转动.
(2)电流表的指针发生摆动,说明另一个线圈中产生了电流.
[知识梳理] 电流的磁效应及电磁感应现象的发现:
(1)丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.
(2)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)若把导线东西放置,当接通电源时,导线下面的小磁针一定会发生转动.( )
(2)奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感应现象.( )
(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.( )
(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.( )
考点2:磁通量及其变化
教师:如图1所示,闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.
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图1
(1)分别求出B⊥S(图示位置)和B∥S(线框绕OO′转90°)时,穿过闭合导线框架平面的磁通量.
(2)由图示位置绕OO′转过60°时,穿过框架平面的磁通量为多少?这个过程中磁通量变化了多少?
[知识梳理] 磁通量的定义及公式:
(1)定义:闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量.
(2)公式:Φ=BS,其中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积.大小与线圈的匝数无关.ΔΦ=Φ2-Φ1.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量越大.( )
(2)穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零.( )
(3)磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的.( )
(4)利用公式Φ=BS,可计算任何磁场中某个面的磁通量.( )
考点3:磁通量Φ的理解与计算
1.匀强磁场中磁通量的计算
(1)B与S垂直时,Φ=BS.
(2)B与S不垂直时,Φ=B⊥S,B⊥为B垂直于线圈平面的分量.如图5甲所示,Φ=B⊥S=(Bsin θ)·S.也可以Φ=BS⊥,S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积,如图乙所示,Φ=BS⊥=BScos θ.
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图5
2.磁通量的变化
大致可分为以下几种情况:
(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图6(a)所示.
(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.
(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.
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图6
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例1 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 如图7所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,B=0.8 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.问:
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q2.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET
图7
(1)在B减为0.4 T的过程中,线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少?
(2)在磁场转过90°角的过程中,线圈C中的磁通量变化了多少?转过180°角呢?
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET
1.磁通量与线圈匝数无关.
2.磁通量是标量,但有正、负,其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.
针对训练1 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图8所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
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图8
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
考点4:感应电流产生的条件
教师: 如图2所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中有电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中无电流产生.(填“有”或“无”)
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图2
如图3所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中有电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中无电流产生.(填“有”或“无”)
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图3
如图4所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中有电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中有电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中无电流通过.(填“有”或“无”)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-4.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
[知识梳理] 产生感应电流的条件是:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就会产生感应电流.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.( )
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生.( )
(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流.( )
(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流.( )
考点5:感应电流产生条件的理解及应用
1.感应电流产生条件的理解
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.
2.注意区别ΔΦ与Φ:感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关.ΔΦ与Φ的大小没有必然的联系.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例2 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET
针对训练2 (多选) 如图9所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-7.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后,电路中电流稳定时
C.开关S闭合后,滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例3 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是( )
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INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET
判断部分导体做切割磁感线运动产生感应电流时应注意:
(1)导体是否将磁感线“割断”,如果没有“割断”就不能说切割.如例3中,A图是真“切割”,B、C图中没有切断,是假“切割”.
(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动,如例3 D图中ad、bc边都切割磁感线,由切割不容易判断,则要回归到磁通量是否变化上去.
课堂巩固
一、选择题(1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献,下列表述中正确的是( )
A.牛顿测出引力常数
B.法拉第发现电磁感应现象
C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D.奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
2.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q6.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q7.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET
3. 如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图中箭头所示,另在导线环所在平面画一个圆B,它的一部分面积在A环内,另一部分面积在A环外,则穿过圆B的磁通量( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-13.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
A.为0 B.垂直纸面向里
C.垂直纸面向外 D.条件不足,无法判断
4. 如图2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(r<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 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-14.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
A.πBR2 B.πBr2 C.nπBR2 D.nπBr2
5. 如图3所示,一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-15.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A.一直增加 B.一直减少
C.先增加后减少 D.先增加,再减少到零,然后再增加,然后再减少
6. 如图4所示,闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中ac、bd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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-16.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A.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
7.如图5所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下能使电流表指针偏转的是( )
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图5
A.将磁铁插入螺线管的过程中 B.磁铁放在螺线管中不动时
C.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 D.磁铁静止而将螺线管向上移动
8.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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET
9.如图6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,若井字形回路中有感应电流通过,则可能( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET
图6
A.v1>v2 B.v1
10. 如图7所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流的是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET
图7
A.开关S闭合或断开的瞬间 B.开关S是闭合的,滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的,滑动触头向右滑 D.开关S始终闭合,滑动触头不动
二、非选择题
11.在研究电磁感应现象的实验中,所用器材如图8所示.它们是①电流表;②直流电源;③带铁芯的线圈A;④线圈B;⑤开关;⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱).试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
12.如图9所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 中是否有示数?
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-22.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
(1)开关闭合瞬间;(2)开关闭合稳定后;(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;(4)开关断开瞬间.
课后练习
1.如图2所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量改变量的大小是( )
图2
A.BS B.BS C.BS D.2BS
2.(多选)线圈按如图所示方式在磁场中运动,则能产生感应电流的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-102.TIF" \* MERGEFORMAT
3.下列关于磁通量的说法,正确的是 ( )
A.在匀强磁场中,穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B.磁通量是矢量,其正负表示方向
C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D.线圈匝数越多,则磁通量越大
4.(多选)如图3所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-99.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-99.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A.通过abcd面的磁通量大小为L2·B B.通过dcfe面的磁通量大小为L2·B
C.通过abfe面的磁通量大小为零 D.通过bcf面的磁通量大小为零
5.如图4所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量,则有( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-100.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-100.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2
C.Φ1=Φ2 D.无法确定
6.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图5所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-101.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-101.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
A.0 B.-2BS
C.-2BScos θ D.-2BSsin θ
7. (多选)闭合矩形线圈跟磁感线方向垂直,如图1所示,下列哪种情况线圈中有感应电流( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-103.TIF" \* MERGEFORMAT
图1
A.线圈绕ab轴转动 B.线圈垂直纸面向外平动
C.线圈沿ab向右移动少许 D.线圈沿ad向下移动少许
8. 如图2,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做法是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-104.TIF" \* MERGEFORMAT
图2
A.使匀强磁场均匀减弱
B.保持圆环水平并在磁场中上下移动
C.保持圆环水平并在磁场中左右移动
D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
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探究感应电流产生条件
知识梳理
1、【思维导图】
2、【知识总结】
1.磁通量Φ的定义
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,定义式为Φ=BS.
(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.
如图1所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,Φ=BS2.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-97.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-97.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直,可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影,也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影.
特例: B∥S时,Φ=0;B⊥S时,Φ最大(Φ=BS).
(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.
2.磁通量的方向
磁通量是标量,但有正负,若设初始时为正,则转过180°时为负.
说明:磁通量是标量,它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时,二者将互相抵消一部分,这类似于导体带电时的“净”电荷.
3.磁通量的变化ΔΦ
由公式:Φ=BSsin θ可得磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:
(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·Ssin θ
(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·Bsin θ
(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)
可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的,磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.
4.电磁感应现象能否发生的判断
(1)确定研究的闭合电路.
(2)弄清楚回路内的磁场,分析并确定该回路的磁通量Φ.
(3)
考点1:电磁感应的发现
教师:(1)在一次讲演中,奥斯特在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针,当接通电源时小磁针为什么转动?
(2)法拉第把两个线圈绕在同一个铁环上,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,观察电流表,会看到什么现象?说明了什么?
学生:(1)电流的周围产生磁场,小磁针受到磁场力的作用而转动.
(2)电流表的指针发生摆动,说明另一个线圈中产生了电流.
[知识梳理] 电流的磁效应及电磁感应现象的发现:
(1)丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.
(2)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)若把导线东西放置,当接通电源时,导线下面的小磁针一定会发生转动.( )
(2)奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感应现象.( )
(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.( )
(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
考点2:磁通量及其变化
教师:如图1所示,闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-1.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
(1)分别求出B⊥S(图示位置)和B∥S(线框绕OO′转90°)时,穿过闭合导线框架平面的磁通量.
(2)由图示位置绕OO′转过60°时,穿过框架平面的磁通量为多少?这个过程中磁通量变化了多少?
学生:(1)BS 0 (2)BS 减少了BS
[知识梳理] 磁通量的定义及公式:
(1)定义:闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量.
(2)公式:Φ=BS,其中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积.大小与线圈的匝数无关.ΔΦ=Φ2-Φ1.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量越大.( )
(2)穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零.( )
(3)磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的.( )
(4)利用公式Φ=BS,可计算任何磁场中某个面的磁通量.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
考点3:磁通量Φ的理解与计算
1.匀强磁场中磁通量的计算
(1)B与S垂直时,Φ=BS.
(2)B与S不垂直时,Φ=B⊥S,B⊥为B垂直于线圈平面的分量.如图5甲所示,Φ=B⊥S=(Bsin θ)·S.也可以Φ=BS⊥,S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积,如图乙所示,Φ=BS⊥=BScos θ.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q1.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
2.磁通量的变化
大致可分为以下几种情况:
(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图6(a)所示.
(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.
(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-5.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-5.TIF" \* MERGEFORMATINET
图6
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例1 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 如图7所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,B=0.8 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.问:
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q2.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q2.TIF" \* MERGEFORMATINET
图7
(1)在B减为0.4 T的过程中,线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少?
(2)在磁场转过90°角的过程中,线圈C中的磁通量变化了多少?转过180°角呢?
答案 (1)A、B线圈的磁通量均减少了1.256×10-4 Wb
(2)减少了6.28×10-5 Wb 减少了1.256×10-4 Wb
解析 (1)A、B线圈中的磁通量始终一样,故它们的变化量也一样.
ΔΦ=(B2-B)·πr2=-1.256×10-4 Wb
即A、B线圈中的磁通量都减少1.256×10-4 Wb
(2)对线圈C,Φ1=Bπr′2=6.28×10-5 Wb
当转过90°时,Φ2=0,故ΔΦ1=Φ2-Φ1=0-6.28×10-5 Wb=-6.28×10-5 Wb
当转过180°时,磁感线从另一侧穿过线圈,若取Φ1为正,则Φ3为负,
有Φ3=-Bπr′2,故ΔΦ2=Φ3-Φ1=-2Bπr′2=-1.256×10-4 Wb.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\技巧点拨1.TIF" \* MERGEFORMATINET
1.磁通量与线圈匝数无关.
2.磁通量是标量,但有正、负,其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.
针对训练1 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图8所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-6.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-6.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
答案 C
考点4:感应电流产生的条件
教师: 如图2所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中有电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中无电流产生.(填“有”或“无”)
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图2
如图3所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中有电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中无电流产生.(填“有”或“无”)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-3.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
如图4所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中有电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中有电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中无电流通过.(填“有”或“无”)
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-4.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-4.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
[知识梳理] 产生感应电流的条件是:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就会产生感应电流.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.( )
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生.( )
(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流.( )
(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
考点5:感应电流产生条件的理解及应用
1.感应电流产生条件的理解
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.
2.注意区别ΔΦ与Φ:感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关.ΔΦ与Φ的大小没有必然的联系.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例2 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q3.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 C
解析 利用安培定则判断直线电流产生的磁场,其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆,即磁感线所在平面均垂直于导线,且直线电流产生的磁场分布情况是靠近直导线处磁场强,远离直导线处磁场弱.所以,A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示,其有效磁通量为
ΦA=Φ出-Φ进=0,且始终为0,即使切断导线中的电流,ΦA也始终为0,A中不可能产生感应电流.B中线圈平面与导线的磁场平行,穿过B中线圈的磁通量也始终为0,B中也不能产生感应电流.C中穿过线圈的磁通量如图乙所示,Φ进>Φ出,即ΦC≠0,当切断导线中电流后,经过一定时间,穿过线圈的磁通量减小为0,所以C中有感应电流产生.D中线圈的磁通量如图丙所示,其有效磁通量为ΦD=Φ出-Φ进=0,且始终为0,即使切断导线中的电流,ΦD也始终为0,D中不可能产生感应电流.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q4.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q4.TIF" \* MERGEFORMATINET
针对训练2 (多选) 如图9所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-7.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-7.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后,电路中电流稳定时
C.开关S闭合后,滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
答案 ACD
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 例3 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q5A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q5A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q5A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q5A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q5A.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q5.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q5.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q5.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 A
解析 在选项B、C中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;选项D中磁通量始终最大,保持不变,也没有感应电流;选项A中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,故A正确.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\规律总结1.TIF" \* MERGEFORMATINET
判断部分导体做切割磁感线运动产生感应电流时应注意:
(1)导体是否将磁感线“割断”,如果没有“割断”就不能说切割.如例3中,A图是真“切割”,B、C图中没有切断,是假“切割”.
(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动,如例3 D图中ad、bc边都切割磁感线,由切割不容易判断,则要回归到磁通量是否变化上去.
课堂巩固
一、选择题(1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献,下列表述中正确的是( )
A.牛顿测出引力常数
B.法拉第发现电磁感应现象
C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D.奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
答案 B
2.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q6.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q6.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q7.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q7.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 B
解析 选项A是用来探究影响安培力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,观察闭合线框在磁场中做切割磁感线运动时电流表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.
3. 如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图中箭头所示,另在导线环所在平面画一个圆B,它的一部分面积在A环内,另一部分面积在A环外,则穿过圆B的磁通量( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-13.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-13.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
A.为0 B.垂直纸面向里
C.垂直纸面向外 D.条件不足,无法判断
答案 B
解析 因为通电导线环的磁场中心密集,外部稀疏,所以,穿过圆B的净磁感线为垂直纸面向里.
4. 如图2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(r<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 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-14.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-14.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
A.πBR2 B.πBr2 C.nπBR2 D.nπBr2
答案 B
解析 由磁通量的定义式知Φ=BS=πBr2,故B正确.
5. 如图3所示,一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-15.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-15.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A.一直增加 B.一直减少
C.先增加后减少 D.先增加,再减少到零,然后再增加,然后再减少
答案 D
解析 离导线越近,磁场越强,当线框从左向右靠近导线的过程中,穿过线框的磁通量增大,当线框跨在导线上向右运动时,磁通量减小,当导线在线框正中央时,磁通量为零,从该位置向右,磁通量又增大,当线框离开导线向右运动的过程中,磁通量又减小;故A、B、C错误,D正确,故选D.
6. 如图4所示,闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中ac、bd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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-16.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-16.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A.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
答案 D
解析 线圈在匀强磁场中运动,磁感应强度B为定值,由ΔΦ=B·ΔS知:只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0,则磁通量一定改变,回路中一定有感应电流产生.当线圈在其平面内平动或转动时,线圈相对磁场的正对面积始终为零,即ΔS=0,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ΔS=0,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ΔS仍为零,回路中仍无感应电流产生,C错;当线圈以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.
7.如图5所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下能使电流表指针偏转的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q9.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\Q9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\Q9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\Q9.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
A.将磁铁插入螺线管的过程中 B.磁铁放在螺线管中不动时
C.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 D.磁铁静止而将螺线管向上移动
答案 ACD
解析 只要是螺线管中的磁通量发生变化,回路中有感应电流,指针便会偏转;只要是螺线管中的磁通量不发生变化,回路中无感应电流,指针便不会偏转.在磁铁插入、拉出过程中螺线管中的磁通量均发生变化,能产生感应电流,电流表指针偏转.故A、C正确;磁铁放在螺线管中不动时,螺线管中的磁通量不发生变化,无感应电流产生,故B错误;由于磁铁静止而螺线管向上移动,螺线管中的磁通量发生变化,有感应电流产生,电流表指针偏转,故D正确.
8.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( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-17.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 AB
解析 A图中,图示状态Φ=0,转至90°过程中Φ增大,因此磁通量发生变化;B图中离直导线越远磁场越弱,磁感线越稀,所以当线圈远离导线时,线圈中磁通量不断变小;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,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图中,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,故正确答案为A、B.
9.如图6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,若井字形回路中有感应电流通过,则可能( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-18.TIF" \* MERGEFORMATINET
图6
A.v1>v2 B.v1答案 AB
10. 如图7所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流的是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-19.TIF" \* MERGEFORMATINET
图7
A.开关S闭合或断开的瞬间 B.开关S是闭合的,滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的,滑动触头向右滑 D.开关S始终闭合,滑动触头不动
答案 ABC
解析 开关S闭合或断开的瞬间;开关S闭合,滑动触头向左滑的过程;开关S闭合,滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化,使穿过cd回路的磁通量发生变化,从而在cd导线中产生感应电流.正确选项为A、B、C.
二、非选择题
11.在研究电磁感应现象的实验中,所用器材如图8所示.它们是①电流表;②直流电源;③带铁芯的线圈A;④线圈B;⑤开关;⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱).试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-20.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
答案 连接电路如图所示
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-21.TIF" \* MERGEFORMATINET
12.如图9所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 中是否有示数?
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-22.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\1-22.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
(1)开关闭合瞬间;(2)开关闭合稳定后;(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;(4)开关断开瞬间.
答案 (1)有 (2)无 (3)有 (4)有
解析 (1)开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 有示数.
(2)开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 无示数.
(3)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Ⅰ中的电流变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 有示数.
(4)开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\需最后自己核实一遍的文件W+P\\同步 物理 人教物理选修 3-2 -梁秋霞(步步高)\\Word版文档\\G圈.TIF" \* MERGEFORMATINET 有示数.
课后练习
1.如图2所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量改变量的大小是( )
图2
A.BS B.BS C.BS D.2BS
答案 C
解题指导 Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进,Φ2、Φ1一正一负,再考虑到有效面积,故此题选C.又如:一面积为S的矩形线框放在磁感应强度为B的磁场中,开始磁感应强度B垂直矩形线框,当其绕某一条边转动180°的过程中,其磁通量的变化量ΔΦ=-2BS.
2.(多选)线圈按如图所示方式在磁场中运动,则能产生感应电流的是( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-102.TIF" \* MERGEFORMAT
答案 AB
解题指导 A中线圈闭合且ΔΦ≠0,故能产生感应电流;B中线圈闭合且ΔΦ≠0,故能产生感应电流;C中穿过线圈的磁通量Φ始终为0,D中Φ=B·S保持不变,故C、D不能产生感应电流.
3.下列关于磁通量的说法,正确的是 ( )
A.在匀强磁场中,穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B.磁通量是矢量,其正负表示方向
C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量
D.线圈匝数越多,则磁通量越大
答案 C
解析 在匀强磁场,如果磁场与平面垂直,则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积,A错;磁通量是标量,B错.磁通量大小与线圈匝数无关,D错.
4.(多选)如图3所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-99.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-99.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A.通过abcd面的磁通量大小为L2·B B.通过dcfe面的磁通量大小为L2·B
C.通过abfe面的磁通量大小为零 D.通过bcf面的磁通量大小为零
答案 BCD
解析 通过abcd面的磁通量大小为L2B,A错误;dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影,所以磁通量大小为L2B,B正确,abfe面与bcf面都和磁场平行,所以磁通量都为零,C、D正确.故选B、C、D.
5.如图4所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量,则有( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-100.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-100.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2
C.Φ1=Φ2 D.无法确定
答案 C
解析 对于大环和小环来说,磁感线的净条数没有变化,所以选C.
6.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图5所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-101.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\续衍娇\\2017\\同步\\步步高人教物理选修 3-2 -梁秋霞\\Word版文档\\6-101.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
A.0 B.-2BS
C.-2BScos θ D.-2BSsin θ
答案 C
解析 初始时刻,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角时,其磁通量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BScos θ.
7. (多选)闭合矩形线圈跟磁感线方向垂直,如图1所示,下列哪种情况线圈中有感应电流( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-103.TIF" \* MERGEFORMAT
图1
A.线圈绕ab轴转动 B.线圈垂直纸面向外平动
C.线圈沿ab向右移动少许 D.线圈沿ad向下移动少许
答案 AC
解析 只有A、C情况下闭合矩形线圈中磁通量发生变化,所以只有A、C选项正确.
8. 如图2,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做法是 ( )
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\步步高人教物理选修 3-2\\6-104.TIF" \* MERGEFORMAT
图2
A.使匀强磁场均匀减弱
B.保持圆环水平并在磁场中上下移动
C.保持圆环水平并在磁场中左右移动
D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
答案 A
解析 使匀强磁场均匀减弱,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,A正确;保持圆环水平并在磁场中上下移动时,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,B错误;保持圆环水平并在磁场中左右移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,C错误;保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,D错误.
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