(同课异构)4.2 探究感应电流的产生条件2.探究导学课型课时提升作业(一)
《探究感应电流的产生条件》 说课稿

《探究感应电流的产生条件》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是“探究感应电流的产生条件”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“探究感应电流的产生条件”是高中物理电磁学部分的重要内容,它既是对法拉第电磁感应定律的基础铺垫,又为后续学习自感、互感等知识奠定了基石。
本节课在教材中的地位举足轻重,通过实验探究让学生亲身经历科学探究的过程,培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力,使学生深刻理解电磁感应现象的本质。
二、学情分析在知识储备方面,学生已经掌握了磁场的基本概念、电流的磁效应以及安培定则等相关知识,但对于电磁感应现象的认识还比较模糊。
在能力水平上,高二学生已经具备了一定的观察能力、实验操作能力和逻辑推理能力,但在设计实验、分析数据和得出结论方面还需要进一步的引导和训练。
在心理特点上,学生对新奇的物理现象充满好奇心和求知欲,喜欢动手操作和探究,但在面对困难时可能会出现退缩和放弃的情况。
三、教学目标基于以上对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)理解感应电流产生的条件。
(2)能够通过实验观察和分析,总结出感应电流产生的条件。
2、过程与方法目标(1)经历探究感应电流产生条件的实验过程,培养学生的实验设计能力、操作能力和数据处理能力。
(2)通过对实验现象的观察、分析和推理,培养学生的科学思维能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过实验探究,激发学生学习物理的兴趣和热情,培养学生的科学态度和合作精神。
(2)让学生体会科学探究的艰辛与乐趣,培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
四、教学重难点1、教学重点探究感应电流产生的条件。
2、教学难点(1)通过实验现象分析得出感应电流产生的条件。
(2)理解磁通量的变化与感应电流产生的关系。
五、教法与学法1、教法为了实现教学目标,突破教学重难点,我将采用以下教学方法:(1)实验探究法:让学生通过亲自动手实验,观察实验现象,探究感应电流产生的条件,培养学生的实验探究能力。
(同课异构教学课件)4.2 探究感应电流的产生条件1.精讲优练课型

察。
4.实验三中,滑动变阻器滑片移动速度不要太快,注意 电路连接情况,要明确电源的电流并未进入大线圈。 5.小线圈中放入铁芯,可使实验现象更明显。 6.归纳结论时,注意从磁通量变化的角度进行。
热点一
磁通量及磁通量的变化
【典例1】如图所示,一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁
感应强度B1=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半 径为2cm,现于纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A 线圈半径为1cm,10匝;B线圈半径为0.5cm,1匝。
(2)磁通量与线圈的匝数无关,磁通量大小不受线圈匝 数的影响。 (3)磁通量的变化量Δ Φ =Φ 2-Φ 1也不受线圈匝数的影 响。
热点二 【典例2】
实验探究感应电流的产生条件
(2017·杭州高二检测)为观察电磁感应现象,某学生将 电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如 图所示的实验电路。当接通和断开开关时,电流表的指 针都没有偏转,其原因是 ( )
③保持开关闭合,调节滑动变阻器,观察并记录电流表 指针偏转情况。 ④总结产生感应电流的条件。
【注意事项】 1.实验中使用磁性较强的磁铁,电流表用灵敏电流计。 2.实验一中,注意哪种运动是切割磁感线运动,为了增 强实验效果,也可用多匝矩形线框的一边切割磁感线。 3.实验二中,插入磁铁后要在线圈中停留一段时间,待 电流计指针回到零位后再拔出,改变插拔速度,进行观
答案:(1)1.256×10-4Wb (2)8.4×10-6Wb
【规律方法】磁通量公式Φ =BS的计算问题 (1)适用条件: ①磁场为匀强磁场。 ②B与S要垂直。如果B与S不垂直,S投影到与B垂直的平 面上(投影面积为S⊥)或B分解为与S平行和垂直的分量 B∥、B⊥,则Φ =BS⊥=B⊥S。 ③S是指闭合回路中穿过的那部分有效面积,而不一定 是线圈的面积。
(同课异构)4.2 探究感应电流的产生条件2.探究导学课型课堂15分钟达标练

课堂15分钟达标练1.(多选)(2015·浦东高二检测)自然界中的物理现象大都是相互联系的,为了寻找它们之间的联系,很多物理学家做出了贡献。
下列说法中正确的是( )A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系C.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系【解析】选A、B、D。
欧姆发现了欧姆定律,说明了电阻一定时,电流与电压的关系,C错误,A、B、D项均正确。
2.(多选)如图所示,正方形线圈处在通电长直导线的磁场中:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外),D不动,判断线圈中没有感应电流的是( )【解析】选A、D。
在长直导线电流磁场中的四个线圈,原来磁通量都是垂直纸面向里的,对直线电流来说,离直导线越远,磁场就越弱。
A向右平动,穿过线圈的磁通量没有变化,故A线圈中没有感应电流。
B向下平动,穿过线圈的磁通量减少,必产生感应电流。
C绕轴转动,穿过线圈的磁通量变化,必产生感应电流。
D不动,线圈中磁通量不变,故没有感应电流。
综上所得B、C中有感应电流,A、D中无感应电流。
【补偿训练】(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是( )【解析】选A、B。
感应电流产生的条件是:只要穿过闭合线框的磁通量发生变化,闭合线框中就有感应电流产生。
A图中,当线框转动过程中,穿过回路的磁感线条数变化,线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中,离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B 图中也有感应电流产生;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,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,线框中无感应电流产生,故A、B正确。
《4.2探究感应电流产生的条件》教学设计

《探究感应电流产生的条件》教学设计浙江省湖州市南浔中学沈永根张美娟一、设计思想积极响应新课标的教学要求,让学生带着疑问走进课堂,在课堂中解决问题的同时,又产生新的疑问,驱使学生作进一步的学习和探究,最后又让学生带着新的疑问走出课堂,以利于学生的课后学习发展。
在课堂教学中积极发挥学生的主体地位,注重学生的探究过程和知识的建构过程,让学生体验科学探究的一般过程,领悟科学研究的方法。
在整个教学中力求做到以知识为载体,渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育,使学生在学习知识的同时,领悟研究问题的一般思维过程和方法,进而来提升学生的科学素养。
二、教材分析《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程(选修3-2)第四章第二节的内容,是电磁学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位。
本节内容揭示了磁和电的内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的编排符合学生的认知规律。
教材中对法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈努力,最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍,是一个很好的德育切入点,同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
三、学情分析学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流,在初中已有一定的认识,但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。
因此,在教学中从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
四、教学目标根据教学大纲对本节的具体要求,针对所教学生的心理特点和认识水平,结合教材,本着使学生全面主动发展的原则,本课的教学目标定位如下:1、知识和技能(1)知道什么是电磁感应现象;(2)能根据实验事实归纳产生感应电流的条件;(3)会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流;(4)能说出电磁感应现象中的能量转化特点。
高二物理下册探究感应电流的产生条件课时练习题(附答案)

高二物理下册探究感应电流的产生条件课时练习题(附答案)4.1 划时代的发现、4.2探究感应电流的产生条件每课一练(人教版选修3-2)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( ) A.小磁针在通电导线附近发生偏转 B.通电线圈在磁场中转动 C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流 D.磁铁吸引小磁针答案C[来源:Z§xx§] 解析电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D不是电磁感应现象,C是电磁感应现象. 2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( ) A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流[来源:][来源:学科网] B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流 C.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流 D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路中一定会产生感应电流答案 D 解析本题的关键是理解产生感应电流的条件.首先是“闭合电路”,A、B两项中电路是否闭合不确定,故A、B两项错误;其次当电路闭合时,只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流,C项错误;当闭合电路中磁通量发生变化时,电路中产生感应电流,D项正确.故正确答案为D. 3.一个闭合线圈中没有感应电流产生,由此可以得出( ) A.此时此地一定没有磁场 B.此时此地一定没有磁场的变化 C.穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化 D.穿过线圈平面的磁通量一定没有变化答案D[来源:学科网ZXXK] 解析磁感线条数不变不等于磁通量不变. 4.如图8所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是( ) 图8 A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb =Φc B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc 答案 C 解析根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc,由Φ=BS可得Φa>Φb>Φc.故C正确. 5.如图9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sin α=4/5,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为( ) 图9 A.BS B.4BS/5 C.3BS/5 D.3BS/4 答案 B 解析通过线框的磁通量Φ=BSsin α=45BS. 6.如图10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,电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( ) 图10 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 解析导线ef周围的磁场是以ef为圆心的一系列同心圆,水平面上的圆上的不同点到ef的距离不同,相当于在半径不同的圆周上,由于ef∥ab,且ef与ab在同一竖直平面内,因而ef产生的磁场方向正好在ab两侧且对称地从一边穿入从另一边对称穿出,净剩磁感线条数为零,因而穿过圆的磁通量为零,当ef向上平移时,穿过圆的磁通量仍为零.[来源:学科网] 7.如图11所示,矩形闭合导线与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是( ) 图11 A.垂直于纸面平动 B.以一条边为轴转动 C.线圈形状逐渐变为圆形 D.沿与磁场垂直的方向平动答案 B C 8.在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是( ) 答案AB 解析感应电流产生的条件是:只要穿过闭合线圈的磁通量变化,闭合线圈中就有感应电流产生.A图中,当线圈转动过程中,线圈的磁通量发生变化,线圈中有感应电流产生;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,所以B图中也有感应电流产生;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,线圈中无感应电流产生;D图中,线圈中的磁通量一直不变,线圈中无感应电流产生.故正确答案为A、B. 9.如图12所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是( ) 图12 A.将线框向左拉出磁场 B.以ab边为轴转动(小于90°) C.以ad边为轴转动(小于60°) D.以bc边为轴转动( 小于60°) 答案 D 解析将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.[ 当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积). 10.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13所示),下列操作及相应的结果可能实现的是( ) [ 图13 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[来源:学科网ZXXK] D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转[来源:学&科&网Z&X&X&K] 答案AD 11.线圈A中接有如图14所示的电源,线圈B有一半的面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触,则在开关S闭合的瞬间,线圈B中有无感应电流? [ 图14 答案见解析解析有,将S闭合的瞬间,与线圈A组成的闭合电路有电流通过,线圈A产生的磁场要穿过线圈B.线圈A中有环形电流,其磁场不仅穿过线圈自身所包围的面积,方向向外,也穿过线圈外的广大面积,方向向里.但线圈A所包围的面积内磁通密度大,外围面积上的磁通密度小.线圈B与A重合的一半面积上向外的磁通量大于另一半面积上向里的磁通量,因此线圈B所包围的总磁通量不为零,而且方向向外.也就是说,在开关S闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,所以有感应电流. 12.匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且l>L,线框以速度v通过磁场区域,如图15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多少?图15 答案l-Lv 解析ad边和bc边都在磁场外时,线框中的磁通量不变,没有感应电流.线圈中没有感应电流的时间为t=l-Lv. 13.匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图16所示.图16 (1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少? (2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.答案见解析解析(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BScos 60°=0.8×0.5×12 Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0.(2)当线圈绕dc边转过60°时,Φ=BS⊥,此时没有磁场穿过S⊥,所以Φ=0;不转时Φ1=B•S2=0.2 Wb,转动后Φ2 =0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb,故磁通量改变了0.2 Wb.。
高中物理 4.2 探究感应电流的产生条件学案 新人教版选修32

探究感应电流的产生条件
一、学习目标
1、能根据实验结果归纳产生感应电流的条件。
2、会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
3、通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,让学生初步学会“实验—分析—猜想—实验验证—归纳结论”的科学探究方法。
二、重点、难点
1、对产生感应电流条件的归纳总结。
2、用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
3、用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
三、教学环节
1、右图装置演示产生感应电流的原理。
2、实验观察1:向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中抽出
磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向
N极插入线圈S极插入线圈
N极停在线圈中S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
归纳这一实验结果,总结产生感应电流的条件呢。
实验观察2:模拟法拉第的实验
开关和变阻器的状态有无感应电流
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器滑片
插拔铁芯
归纳这一实验结果,你又能得到什么规律呢?
归纳总结感应电流产生的条件。
3、课堂练习
课本课后练习第1、2、3题。
请总结磁通量变化的因素:
①
②
③。
高中物理 4.1+2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件课时提升卷(含解析)新人教版选修32

划时代的发现探究感应电流的产生条件(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.1825年,瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连。
为了避免强磁性磁铁影响,他把电流计放在另外一个房间,当他把磁铁投入螺线管中后,立即跑到另一个房间去观察,关于科拉顿进行的实验,下列说法正确的是()A.在科拉顿整个操作过程中,电流计不发生偏转B.将磁铁投入螺线管瞬间,电流计发生偏转,但科拉顿跑过去观察时,电流计已不再偏转C.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够D.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长,电流过小2.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.闭合线圈在磁场中运动产生了电流D.磁铁吸引小磁针3.(多选)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()4.如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下述过程中能使线圈产生感应电流的是()A.以bc边为轴转动45°B.以ad边为轴转动45°C.将线圈向下平移D.将线圈向上平移5.(2013·普宁高二检测)在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池构成电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内,a、b、c三个闭合金属圆环位置如图所示,当滑动变阻器的滑片左右滑动时,能产生感应电流的圆环是()A.a、b两环B.b、c两环C.a、c两环D.a、b、c三个环6.(2013·聊城高二模拟)如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生二、非选择题(本题共2小题,共20分。
(同课异构教学课件)4.2 探究感应电流的产生条件2.探究导学课型

提示:导体平行磁感线运动,而不切割磁感线。回路
中的磁通量不发生变化。
(3)情景3中能否产生感应电流?而此时回路中的磁通 量是否变化?
提示:能产生感应电流。回路中的磁通量发生变化。
(4)闭合导体回路的一部分导体在磁场中运动时一定产 生感应电流吗?
提示:不一定。闭合导体回路的一部分导体在磁场中
运动时,若其速度方向与磁场方向平行,则不能产生 感应电流。
(5)闭合导体回路的磁通量发生变化一定能产生感应电 流吗?
提示:一定能产生感应电流。
C.小磁针靠近通电导线时偏转 D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流
【解析】选C、D。摩擦起电是静电现象;两块磁铁相 互吸引或排斥是磁现象;小磁针靠近通电导线时偏转,
说明“电生磁”;磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中
产生感应电流,说明“磁生电”。C、D表明电和磁有 联系。
【补偿训练】首先发现电流的磁效应和电磁感应现象 的物理学家分别是( )
A.安培和法拉第
C.奥斯特和安【解析】选D。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电 流的磁效应,1831年,英国物理学家法拉第发现了电 磁感应现象,选项D正确。
主题2
感应电流的产生条件 【研读教材·自主认知】
1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流:
实验现象 实验操作 分析论证 (有无电流) 无 导体棒静止 ___ 闭合导体回路包围的面 变化 时,电路中有电 导体棒平行 积 _____ 无 ___ 不 磁感线运动 流产生;包围的面积___ 变 时,电路中无电流产 ___ 导体棒切割 有 ___ 生 磁感线运动
多次失败,其主要原因是思想意识问题,即没有从
“稳态”的猜想转变到“动态”的考虑上来。
【过关小练·即时应用】
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课时提升作业(一)
划时代的发现
探究感应电流的产生条件
(40分钟50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。
多选题已在题号后标出)
1.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
【解析】选D。
产生感应电流的条件有两个:
(1)闭合电路。
(2)穿过电路的磁通量发生了变化。
故D正确。
2.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
【解析】选B。
选项A是用来探究影响安培力大小因素的实验。
选项B是研究电磁感应现象的实验,观察导体在磁场中做切割磁感线运动时电流表指针偏转情况来判断是否产生感应电流。
选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验。
选项D是奥斯特实验,证明通电导线周围存在磁场。
3.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.不能判断
【解析】选C。
将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ磁通量的变化量大小ΔΦ1=|Φ′-Φ|,将金属框绕cd边翻转到Ⅱ时磁通量的变化量大小为ΔΦ2=|-Φ′-Φ|,所以
ΔΦ1<ΔΦ2,选项C正确。
【补偿训练】如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线处于同一平面,而且处在两导线的中央,则( )
A.两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零
B.两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零
C.两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都为零
D.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零【解析】选A。
电流的磁场分布,可根据安培定则来判断,两电流同向时,它们之间的磁场方向是相反的,根据对称性可知,穿过线圈的磁通量为零;同理电流反向时不为零,选项A正确。
4.(多选)如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况中能引起电流计指针转动的是( )
A.闭合开关瞬间
B.断开开关瞬间
C.闭合开关后拔出铁芯瞬间
D.闭合开关稳定后保持变阻器的滑动头位置不变
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)产生感应电流的条件是闭合电路磁通量发生变化。
(2)电路中的电流发生变化,会使线圈中的磁通量发生变化。
【解析】选A、B、C。
有感应电流产生,电流计指针才转动,选项A、B、C都可以使穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电流,而选项D不会产生感应电流,故本题选A、B、C。
5.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中,图中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是( )
A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流
D.甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流
【解析】选D。
乙图和丁图因导线运动的方向在磁感线的平面上,不能产生切割磁感线的运动效果,故没有感应电流产生;甲图和丙图都是闭合电路的一部分导线垂直切割磁感线,故有感应电流产生,D项正确。
6.(2015·台州高二检测)如图所示,在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈时,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S极转向纸外,N极转向纸内
【解析】选D。
当在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈时,圆线圈的磁通量为零,将磁铁在纸面内向上、向右平移,以及将磁铁绕垂直纸面的轴转动过程中,圆线圈的磁通量始终为零,磁通量没有变化,线圈中不能产生感应电流,A、B、C错;将磁铁的S极转向纸外,N极转向纸内的过程中,圆线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,D对。
二、非选择题(14分。
需写出规范的解题步骤)
7.(2015·郑州高二检测)如图所示,在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场方向以速度v匀速通过磁场区域,从ab边刚进入磁场时开始计时(t=0):
(1)试指出哪些时间段线框中有感应电流产生。
(2)画出磁通量随时间变化的图像。
【解析】(1)线框进入磁场的过程,在0~v
l 时间段内有感应电流产生;线框离开磁场过程,在2v l ~3v l 时间段内有感应电流产生。
(2)如图所示,图中磁通量最大值Φm =BS=B l 2。
答案:见解析。