人教版 (新课标)选修32 探究电磁感应的产生条件同步练习题

1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(　　)

A．只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流

B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流

C．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流

D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流

解析：选D.产生感应电流的条件：一是电路闭合，二是穿过电路的磁通量发生变化，二者必须同时满足，A、C项错误，D项正确．闭合电路切割磁感线时，穿过其中的磁通量不一定变化，也不一定产生感应电流，B错误．

图4－1－12

2．将条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，并使条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图4－1－12所示，若圆环为弹性环，其形状由a扩大到b，那么圆环内磁通量的变化情况是(　　)

A．磁通量增大

B．磁通量减小

C．磁通量不变

D．无法判断

解析：选B.作出俯视图，如图所示，穿过环a、b的磁感线有进有出，相互抵消后，得Φa＝Φ出－Φ进，Φb＝Φ出－Φ进′.从a、b中穿出的磁感线条数相同，但从b中穿入的磁感线条数更多，故Φa＞Φb.

3．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．图4－1－13中能产生感应电流的是(　　)

图4－1－13

解析：选D.A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生．即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生．

图4－1－14

4．如图4－1－14，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，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，电流计指针偏转

解析：选AD.先闭合S2形成闭合电路，然后将S1断开或闭合的瞬间，由于电磁感应在B中产生感应电流，而使电流计指针偏转．A、D正确．

图4－1－15

5．在图4－1－15中，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从10 m2变为20 m2，同时把磁感应强度从1 T变为2 T，则回路中的磁通量的变化量是多少？

解析：回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(20×2－10×1) Wb＝30 Wb.

答案：30 Wb

一、选择题

图4－1－16

1.如图4－1－16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(　　)

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

解析：选C.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．

图4－1－17

2.在图4－1－17中，若回路面积从S0＝8 m2变到St＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T方向垂直纸面向里变到Bt＝0.8 T方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为(　　)

A．7 Wb　　　　　　　 B．13.6 Wb

C．15.2 Wb   D．20.6 Wb

解析：选C.因为B、S都变化．所以可用后来的磁通量减去原来的磁通量．取后来的磁通量为正．

ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18 Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2 Wb，故C对．

图4－1－18

3. (2011年山东省济南市高二质检)如图4－1－18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

解析：选B.当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线条数c最多，其次是b，a中无向外的磁感线，因此，据合磁通量的计算，应该是Φa>Φb>Φc.

图4－1－19

4.如图4－1－19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

解析：选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图．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.

图4－1－20

5．如图4－1－20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，使变阻器的滑片P匀速移动

C．通电时，使变阻器的滑片P加速移动

D．将开关突然断开的瞬间

解析：选A.线圈中通以恒定电流时，铜环a处磁场不变，穿过铜环的磁通量不变，铜环中不产生感应电流，变阻器滑片移动或开关断开时，线圈中电流变化，铜环a处磁场变化，穿过铜环的磁通量变化，产生感应电流，故应选A.

图4－1－21

6．如图4－1－21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，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(　　)

A．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

解析：选D.若开关打开，导线运动时，闭合回路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合回路abNM中磁通量变化，产生感应电流．所以，应选D选项．

图4－1－22

7.如图4－1－22所示，导线框abcd放在光滑的平行导轨上，与导轨接触良好，现使导线框abcd向右运动，G1、G2是两只电流表，则(　　)

A．G1、G2中都有电流通过

B．G1、G2中都没有电流通过

C．只有G1中有电流通过

D．只有G2中有电流通过

解析：选A.虽然线圈abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G1与线框abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G1和G2，所以A对．

图4－1－23

8.如图4－1－23所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是(　　)

A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生

B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生

C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能

D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能

解析：选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故B错．而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故A正确．在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故C正确D错误．

二、非选择题

图4－1－24

9．(2011年永安高二检测)如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？

解析：根据螺线管产生的磁场的特点，金属环通过a处时，穿过金属环的磁通量变大，能产生感应电流，金属环通过b处时，穿过金属环的磁通量瞬间不变，不产生感应电流，金属环通过c处时，穿过金属环的磁通量变小，产生感应电流．

答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．

图4－1－25

10.如图4－1－25所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为L的正方形，开始时磁感应强度为B0.若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?

解析：要使电路中感应电流为零，只需穿过闭合电路中的总磁通量不变，故BL(L＋vt)＝B0L2，∴B＝.

答案：B＝