2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（2）探究感应电流的产生条件
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（2）探究感应电流的产生条件 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 367.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-06 13:27:38 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（2）
探究感应电流的产生条件
1.图示为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，下列说法中正确的是( )
A.将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计的指针向左偏转一下
B.将线圈A插入线圈B稳定后，灵敏电流计的指针一直向右偏
C.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转
D.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向左偏转
2.关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
C.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
D.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
3.如图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导体杆和，以相同的速度v匀速向右滑动.为使中有感应电流产生，对开关S来说( )
A.断开和闭合都可以 B.应断开
C.断开和闭合都不行 D.应闭合
4.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况下铜环a中不产生感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速滑动
C.通电时，使滑动变阻器的滑片P加速滑动
D.开关断开的瞬间
5.如图所示，闭合导线框平行磁场方向放置，下列说法正确的是( )
A.只要闭合导线框在磁场中做切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流
B.只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流
C.图中的矩形导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D.图中的闭合导线框绕其对称轴在磁场中转动，当穿过线框内的磁通量为零时，线框中仍然有感应电流产生
6.匀强磁场区域宽为d，方向垂直纸面向里，纸面内以正方形线框的边长为，且，边与磁场区域边界平行，线框以垂直边的速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，金属裸导线框放在水平光滑金属导轨上，向右运动，空间中存在的匀强磁场垂直水平面向下，导轨和导线框中分别接有灵敏电流计、，则( )
A.表的指针和表的指针都发生偏转
B.表的指针发生偏转，表的指针不发生偏转
C.表的指针不发生偏转，表的指针发生偏转
D.表的指针和表的指针都不发生偏转
8.法拉第通过近10年的实验终于发现，电磁感应是一种只有在变化和运动的过程中才能发生的现象，下列哪些情况下能产生电磁感应现象( )
A.图甲中，条形磁铁匀速穿过不闭合的环形线圈的过程中
B.图乙中，开关闭合的瞬间
C.图丙中，通电瞬间使小磁针转动
D.丁图中，闭合开关的瞬间
9.如图所示，竖直放置的长直导线中通有恒定电流，有一矩形导线框与导线在同一平面内，在下列情况中导线框中能产生感应电流的是(?? )
A.导线框向右平动????????B.导线框以导线为轴转动
C.导线框向下平动????????D.导线框以ad边为轴转动
10.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，四个线圈中感应电流的情况是(?? ?)
A.线圈a中有感应电流?????B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中无感应电流?????D.线圈d中无感应电流
11.在纸面内放有一磁铁和一圆线圈(如图所示)，下列情况线圈中不能产生感应电流的是( )
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.将磁铁绕垂直于纸面的轴转动
D.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
12.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
（1）将图中所缺的导线用笔画线补充完整.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：
①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针的偏转方向为_______（填“向左”“向右”或“不动”）；
②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，灵敏电流计指针的偏转方向为_____________（填“向左”“向右”或“不动”）.
答案以及解析
1.答案：D
解析：闭合开关，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏；闭合开关，将线圈A迅速插入线圈B时，磁场方向不变，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转，选项A错误；将线圈A插入线圈B稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，则灵敏电流计的指针不偏转，选项B错误；将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，线圈A中的电流变小，穿过线圈B的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计的指针将向左偏转，选项C错误，D正确.
2.答案：B
解析：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中一定有感应电流，选项A错误，B正确；闭合回路的部分导线做切割磁感线运动，穿过回路的磁通量不一定变化，导线中不一定有感应电流，选项C错误；若闭合回路的一部分导体不做切割磁感线运动，但是穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中也会有感应电流，选项D错误.
3.答案：D
解析：杆以相同的速度同向运动，相对静止，即闭合回路的面积不变，磁通量不变，只有当开关闭合后，构成闭合回路的磁通量发生变化，中才有感应电流，故A、B、C错误，D正确.
4.答案：A
解析：线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，铜环a中没有感应电流产生，故A符合题意；通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速或加速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，回路中的电流发生变化，线圈产生的磁场发生变化，穿过铜环a的磁通量发生变化，铜环a中产生感应电流，故BC不符合题意；将开关断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环a的磁通量减小，铜环a中产生感应电流，故D不符合题意。
5.答案：D
解析：线框在磁场中切割磁感线，若线框中的磁通量始终没变，线框中并不产生感应电流，例如线框从题图所示位置沿垂直纸面方向运动时不产生感应电流，所以选项A不正确；在题图所示的情况下，磁场的磁感应强度B的大小发生变化时，线框中的磁通量并不变化，也不产生感应电流，所以选项B不正确；在题图所示的情况下，线框以为轴旋转时，线框中的磁通量始终为零，不产生感应电流，所以选项C不正确；如果以为轴旋转，线框在题图所示位置时，穿过的磁通量为零，但磁通量仍处在变化过程中，因此线框中仍然有感应电流，所以选项D正确。
6.答案：B
解析：只有线框在进入磁场的过程中(边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅边在磁场中运动)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流.边和边都在磁场外运动的过程中没有感应电流，则.B正确.
7.答案：A
解析：裸导线框放在光滑金属导轨上向右运动，由分析可知，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中有感应电流，所以两个表的指针都发生偏转，故A正确，B、C、D错误.
8.答案：AD
解析：由电磁感应现象产生的条件知A、D正确；图乙中，开关闭合的瞬间，导体棒会受力运动，不是电磁感应现象，选项B错误；图内中，通电瞬间使小磁针转动是电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项C错误.
9.答案：AD
解析：导线框向右平动时，导线框中的磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故A正确；导线框以导线为轴转动时，穿过导线框的磁通量不变，故不会产生感应电流，选项B错误；导线框向下平动时.导线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，故C错误；导线框以ad边为轴转动时，导线框中的磁通量发生变化，故会产生感应电流，故D正确。
10.答案：AD
解析：由安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第一象限中方向相同，在第三象限中方向也相同，当两直导线中的电流都增大时，线圈a、c中磁通量增大，产生感应电流，选项A正确，C错误:利用对称性和安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第二象限中方向相反，在第四象限中方向也相反， 且线圈b，d中的磁通量为零，当两直导线中的电流都增大时， 线圈b，d中的磁通量仍为零，线圈b，d中无感应电流，选项B 错误，D正确
11.答案：ABC
解析：图示位置，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移时，穿过线圈的磁通最仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故A正确.将磁铁在纸面内向右平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故B正确.将磁铁绕垂直于纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故C正确.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流产生，故D错误.
12.答案：（1）见解析
（2）①向右
②向左
解析：（1）补充导线后实物图如图所示.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏.闭合开关后，将线圈A迅速插入线圈B，则穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，电路中电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针将向左偏转.
探究感应电流的产生条件
1.图示为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，下列说法中正确的是( )
A.将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计的指针向左偏转一下
B.将线圈A插入线圈B稳定后，灵敏电流计的指针一直向右偏
C.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转
D.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向左偏转
2.关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
C.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
D.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
3.如图所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导体杆和，以相同的速度v匀速向右滑动.为使中有感应电流产生，对开关S来说( )
A.断开和闭合都可以 B.应断开
C.断开和闭合都不行 D.应闭合
4.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况下铜环a中不产生感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速滑动
C.通电时，使滑动变阻器的滑片P加速滑动
D.开关断开的瞬间
5.如图所示，闭合导线框平行磁场方向放置，下列说法正确的是( )
A.只要闭合导线框在磁场中做切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流
B.只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流
C.图中的矩形导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D.图中的闭合导线框绕其对称轴在磁场中转动，当穿过线框内的磁通量为零时，线框中仍然有感应电流产生
6.匀强磁场区域宽为d，方向垂直纸面向里，纸面内以正方形线框的边长为，且，边与磁场区域边界平行，线框以垂直边的速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，金属裸导线框放在水平光滑金属导轨上，向右运动，空间中存在的匀强磁场垂直水平面向下，导轨和导线框中分别接有灵敏电流计、，则( )
A.表的指针和表的指针都发生偏转
B.表的指针发生偏转，表的指针不发生偏转
C.表的指针不发生偏转，表的指针发生偏转
D.表的指针和表的指针都不发生偏转
8.法拉第通过近10年的实验终于发现，电磁感应是一种只有在变化和运动的过程中才能发生的现象，下列哪些情况下能产生电磁感应现象( )
A.图甲中，条形磁铁匀速穿过不闭合的环形线圈的过程中
B.图乙中，开关闭合的瞬间
C.图丙中，通电瞬间使小磁针转动
D.丁图中，闭合开关的瞬间
9.如图所示，竖直放置的长直导线中通有恒定电流，有一矩形导线框与导线在同一平面内，在下列情况中导线框中能产生感应电流的是(?? )
A.导线框向右平动????????B.导线框以导线为轴转动
C.导线框向下平动????????D.导线框以ad边为轴转动
10.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，四个线圈中感应电流的情况是(?? ?)
A.线圈a中有感应电流?????B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中无感应电流?????D.线圈d中无感应电流
11.在纸面内放有一磁铁和一圆线圈(如图所示)，下列情况线圈中不能产生感应电流的是( )
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.将磁铁绕垂直于纸面的轴转动
D.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
12.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
（1）将图中所缺的导线用笔画线补充完整.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：
①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针的偏转方向为_______（填“向左”“向右”或“不动”）；
②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，灵敏电流计指针的偏转方向为_____________（填“向左”“向右”或“不动”）.
答案以及解析
1.答案：D
解析：闭合开关，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏；闭合开关，将线圈A迅速插入线圈B时，磁场方向不变，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转，选项A错误；将线圈A插入线圈B稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，则灵敏电流计的指针不偏转，选项B错误；将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，线圈A中的电流变小，穿过线圈B的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计的指针将向左偏转，选项C错误，D正确.
2.答案：B
解析：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中一定有感应电流，选项A错误，B正确；闭合回路的部分导线做切割磁感线运动，穿过回路的磁通量不一定变化，导线中不一定有感应电流，选项C错误；若闭合回路的一部分导体不做切割磁感线运动，但是穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中也会有感应电流，选项D错误.
3.答案：D
解析：杆以相同的速度同向运动，相对静止，即闭合回路的面积不变，磁通量不变，只有当开关闭合后，构成闭合回路的磁通量发生变化，中才有感应电流，故A、B、C错误，D正确.
4.答案：A
解析：线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，铜环a中没有感应电流产生，故A符合题意；通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速或加速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，回路中的电流发生变化，线圈产生的磁场发生变化，穿过铜环a的磁通量发生变化，铜环a中产生感应电流，故BC不符合题意；将开关断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环a的磁通量减小，铜环a中产生感应电流，故D不符合题意。
5.答案：D
解析：线框在磁场中切割磁感线，若线框中的磁通量始终没变，线框中并不产生感应电流，例如线框从题图所示位置沿垂直纸面方向运动时不产生感应电流，所以选项A不正确；在题图所示的情况下，磁场的磁感应强度B的大小发生变化时，线框中的磁通量并不变化，也不产生感应电流，所以选项B不正确；在题图所示的情况下，线框以为轴旋转时，线框中的磁通量始终为零，不产生感应电流，所以选项C不正确；如果以为轴旋转，线框在题图所示位置时，穿过的磁通量为零，但磁通量仍处在变化过程中，因此线框中仍然有感应电流，所以选项D正确。
6.答案：B
解析：只有线框在进入磁场的过程中(边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅边在磁场中运动)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流.边和边都在磁场外运动的过程中没有感应电流，则.B正确.
7.答案：A
解析：裸导线框放在光滑金属导轨上向右运动，由分析可知，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中有感应电流，所以两个表的指针都发生偏转，故A正确，B、C、D错误.
8.答案：AD
解析：由电磁感应现象产生的条件知A、D正确；图乙中，开关闭合的瞬间，导体棒会受力运动，不是电磁感应现象，选项B错误；图内中，通电瞬间使小磁针转动是电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项C错误.
9.答案：AD
解析：导线框向右平动时，导线框中的磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故A正确；导线框以导线为轴转动时，穿过导线框的磁通量不变，故不会产生感应电流，选项B错误；导线框向下平动时.导线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，故C错误；导线框以ad边为轴转动时，导线框中的磁通量发生变化，故会产生感应电流，故D正确。
10.答案：AD
解析：由安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第一象限中方向相同，在第三象限中方向也相同，当两直导线中的电流都增大时，线圈a、c中磁通量增大，产生感应电流，选项A正确，C错误:利用对称性和安培定则可判断出两通电直导线产生的磁场在第二象限中方向相反，在第四象限中方向也相反， 且线圈b，d中的磁通量为零，当两直导线中的电流都增大时， 线圈b，d中的磁通量仍为零，线圈b，d中无感应电流，选项B 错误，D正确
11.答案：ABC
解析：图示位置，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移时，穿过线圈的磁通最仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故A正确.将磁铁在纸面内向右平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故B正确.将磁铁绕垂直于纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故C正确.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流产生，故D错误.
12.答案：（1）见解析
（2）①向右
②向左
解析：（1）补充导线后实物图如图所示.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏.闭合开关后，将线圈A迅速插入线圈B，则穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，电路中电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针将向左偏转.