精选2018_2019高中物理课时分层作业7电磁感应现象的发现粤教版选修1_1

课时分层作业(七) 电磁感应现象的发现[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题7分)1．(多选)关于感应电流，下列说法中正确的是( )A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．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C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流CD[产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A错误，C、D正确；B中线圈不一定闭合，故B错误．]2．(多选)如图2­1­12所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则( )【导学号：71082046】图2­1­12A．当合上开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流B．当合上开关S的瞬间，线圈P中有感应电流C．当断开开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有感应电流BD[闭合开关S的瞬间，线圈M中有电流通过，电流产生磁场，穿过线圈P的磁通量增大，线圈P中产生感应电流．断开开关S的瞬间，线圈M中电流消失，电流产生的磁场消失，穿过线圈P的磁通量减小，线圈P中产生感应电流．]3．我国已经制定了登月计划．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C[电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生，所以选项A中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，所以选项A错误；同理如果将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断有没有磁场，因为磁通量可能不变，所以选项B、D错误；但是有示数则说明一定是有磁场的，所以选项C正确．]4.如图2­1­13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，电流磁场穿过圆周面积的磁通量将( )图2­1­13A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变C[利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作俯视图如图所示，考虑到磁场具有对称性，可知穿过线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的．故选C.]5.如图2­1­14所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下列哪个说法正确( )图2­1­14A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流D[圆形线圈处在直线电流的磁场中，而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上．因此，不论导线中的电流大小如何变化，穿过圆形线圈的磁通量始终为零，即穿过圆形线圈的磁通量不变，所以A选项错误．当线圈左右平动或上下平动时，穿过线圈的磁通量同样始终为零，即穿过线圈的磁通量不变，所以B、C选项错误，D选项正确．]6．(多选)图2­1­15是观察电磁感应现象的实验装置，闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )图2­1­15A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中ABC[要使灵敏电流计指针发生偏转，应使线圈N的磁通量发生变化，这时可通过上下移动线圈M，或线圈M不动而快速移动滑动变阻器的滑片，故A、B、C均正确．]二、非选择题(8分)7．如图2­1­16所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？【导学号：71082047】图2­1­16[解析]注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过磁铁与弹簧间磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．[答案]磁通量减小[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1．如图2­1­17所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说( )图2­1­17A．打开和闭合都可以B．应打开C．打开和闭合都不行D．应闭合D[若开关打开，导线运动时，闭合电路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合电路abNM中磁通量变化，产生感应电流，所以应选D.] 2．如图2­1­18所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )图2­1­18A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流B[匀速平移过程中，穿过线框的磁通量始终在变化．]3．如图2­1­19所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( )图2­1­19A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，不滑动触头D[开关S闭合或断开的瞬间以及S闭合后滑动触头左右滑动时，都能使导线ab中的电流发生变化，穿过上面闭合线圈的磁通量发生变化，cd中就会有电流产生，故正确选项为D.]4．(多选)如图2­1­20所示，矩形线框abcd 与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外．要使线框中产生感应电流，下列方法中可行的是( )图2­1­20A ．以ad 边为轴转动B ．以中心线OO ′为轴转动C ．以ab 边为轴转动(小于60°)D ．以cd 边为轴转动(小于60°)ABC [当线框以ad 边为轴或以中心线OO ′为轴转动时，在磁场中的投影面积S 在变化，因而有磁通量Φ的变化，有感应电流的产生，选项A 、B 是可行的．当线框以ab 边为轴转动(小于60°)时，在磁场中的投影面积S 减小，因而磁通量Φ减小，也有感应电流，选项C 是可行的．当线框以cd 边为轴转动(小于60°)时，虽然整个线框在垂直于磁感应强度方向上的投影面积减小，但在磁场内的那部分投影面积并未改变，据公式Φ＝B ·S ，穿过线框平面的磁通量不变，无感应电流．因此，选项A 、B 、C 是可行的．]二、非选择题(本题共2小题，共22分)5．(10分)匀强磁场区域宽度为d ，一正方形线框abcd 的边长为l ，且l >d ，线框以速度v 通过磁场区域，如图2­1­21所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，求线框中没有感应电流的时间.【导学号：71082048】图2­1­21[解析] 如图所示为线框穿过磁场的整个过程，线圈匀速通过此过程持续的时间t 1＝d ＋l v① 线框在运动中只有bc 边切割磁感线(ad 边未进入磁场)和ad 边切割磁感线(bc 边已出磁场)时才产生感应电流，所以有感应电流的时间为t 2＝2d v② 线框中没有感应电流的时间为t ＝t 1－t 2 ③解①②③得t ＝l －d v . [答案] l －d v6．(12分)如图2­1­22所示，有一个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与磁场垂直的圆线圈，圆心均在O 处，A 线圈半径为1 cm,10匝；B 线圈半径为2 cm,1匝；C 线圈半径为0.5 cm,1匝．问：图2­1­22(1)在B 减为0.4 T 的过程中，线圈A 和B 磁通量改变多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C 中磁通量改变多少？[解析] (1)对A 线圈，Φ1＝B 1πr 2A ，Φ2＝B 2πr 2A .磁通量改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb ＝1.256×10－4 Wb 对B 线圈，Φ1＝B 1πr 2A ，Φ2＝B 2πr 2A ，磁通量改变量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb.(2)对C 线圈：Φ1＝B πr 2C ，磁场转过30°，线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr 2C cos 30°，则Φ2＝B πr 2C cos 30°.磁通量改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝B πr 2C (1－c os 30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4×10－6 Wb.[答案] (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb(2)8.4×10－6 Wb。