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1、1.1 磁生电的探索 同步练习（鲁科版选修3-2）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安培发现了电流的磁效应B菲涅耳发现了电磁感应现象C卡文迪许测出万有引力常量D牛顿总结了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律解析：选C.奥斯特发现了电流的磁效应，故A错法拉第发现了电磁感应现象，故B错万有引力常量是由卡文迪许最先测出的，故C对真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律即库仑定律，是由物理学家库仑总结出来的故D错2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
2、闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流D只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流解析：选C.对闭合电路而言，必须有磁通量的变化时，闭合电路中才有感应电流，光有磁通量，不变化，是不会产生感应电流的，故A错；螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电流，故B错；线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电动势而没有感应电流，故C对；闭合电路中部分导体做切割磁感线运动，但是若穿过电路的磁通量不变，也没有感应电流，故D错3关于电磁感应现象，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
3、在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流解析：选D.产生感应电流的条件是：(1)电路闭合；(2)磁通量发生变化二者缺一不可，故选项D正确4. 如图1111所示，在竖直向下足够大的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是()图1111A导体环保持水平在磁场中向上或向下运动B导体环保持水平向左或向右加速平动C导体环以垂直环面、通过环心的轴转动D导体环以一条直径为轴，在磁场中转动 解析：选D.只要导体环保持水平，无论它如何运动，穿过环的磁通量都不变，都不会产生感应电流，只有导体环绕
4、通过直径的轴在磁场中转动时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D正确5如图1112所示，有一根通电长直导线MN，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线的正下方，现使线圈P做竖直向上运动，问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？有无感应电流产生？图1112解析：根据直线电流磁场的特点，靠近电流处磁场强，远离电流处磁场弱，把线圈P从MN下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图所示：第一阶段：从开始到线圈刚与直导线相切，磁通量增加；第二阶段：从线圈与直导线相切到线圈直径与直导线重合，磁通量减少；第三阶段：从线圈直径与导线重合到线圈下面与直导线相切，磁通量增加；第四阶段：远离
5、直导线，磁通量减少由于每一个阶段都有磁通量的变化，所以每一个阶段均有感应电流产生答案：增加减少增加减少 有感应电流产生一、单项选择题1(2011年西安高二检测)在以下科学家中发现电磁感应现象的是()A伽利略B奥斯特C赫兹 D法拉第解析：选 D.伽利略提出了斜面的理想实验，奥斯特发现了电流的磁效应，赫兹用实验证实了电磁波的存在，法拉第发现了电磁感应现象，故A、B、C错，D正确2在如图1113所示的各图中，闭合线圈中能产生感应电流的是()图1113答案：A3法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中，所做的
6、推论后来被实验否定的是 ()A既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流解析：选A.静止的线圈放于通有稳恒电流的静止导线附近线圈中的磁通量不变，故不会感应出电流，A错误；通有稳恒电流的导线只要与闭合线圈有相对运动，使穿过线圈的磁通量发生变化
7、，线圈中就会感应出电流，B、D正确；运动的导体在磁铁附近做切割磁感线运动时，会产生电动势，C正确4. 如图1114所示，闭合环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中心位置若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量及弹簧中产生感应电流的情况是()图1114A增大，有感应电流B减小，有感应电流C不变，无感应电流D无法确定变化情况及是否产生感应电流解析：选B.本题属于合磁通量问题，注意弹簧圈所在处存在两个方向的磁场，即磁铁内部的磁场和外部的磁场，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，内部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹簧圈的外部磁
8、感线增多)，故|内|外|应减小穿过弹簧的磁通量变化，所以有感应电流产生，故B项正确5某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图1115所示的实验电路，当闭合、断开开关时，电流计的指针都没有偏转，其原因是()图1115A开关位置接错B电流计的正、负极接反C螺线管B的接头3、4接反D蓄电池的正、负极接反解析：选A.题图所示的开关不能控制含有电源的电路中电流的通断而本实验的内容之一就是研究在开关通断瞬间电流的有无导致磁场变化，进而产生感应电流的情况，图中开关的接法达不到目的6如图1116所示是用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合，下列组合中，切断
9、直导线中的电流时，闭合电路中会有感应电流产生的是(图中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图中直导线与圆形线圈平面垂直，并与中心轴重合)()图1116A BC D解析：选B.通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场，磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆，离导线越远，磁感应强度越弱，所以和中磁通量一直为零，无感应电流中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直导线中有电流时，总磁通量不为零，所以切断直导线中电流时，磁通量变为零，有感应电流产生中线圈有向外的磁通量，切断直导线中电流时，有感应电流产生，故B正确7(2011年济南高二检测)如图1117所示，导线ab和cd互相平行，
10、则下列四种情况下，cd中无电流的是()图1117A开关S闭合或断开的瞬间B开关S是闭合的，但滑片向左移动C开关S是闭合的，但滑片向右移动D开关S始终闭合，滑片不动解析：选D.如果导线cd中无电流产生，则说明穿过上面的闭合回路的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化显然，在开关S闭合或断开的瞬间，开关S闭合、滑片向左移动的过程，开关S闭合、滑片向右移动的过程，通过导线ab段的电流都发生变化，都能使cd导线中产生感应电流8. (2011年福安高二检测)在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图1118所示)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()图1118A
11、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N极向纸外转，S极向纸内转解析：选D.将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行，磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流，所以A、B、C均不正确将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D项正确9如图1119所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的是()图1119A电压表有读数，电流表有读数B电压表无读数，电流表有读数C电压表无读数，电流表无读数D电压表有读数，
12、电流表无读数解析：选C.此题考查对电磁感应现象的理解和对电压表、电流表示数的理解两棒以相同速度向右运动时，因穿过面abcd的磁通量不变，回路中没有感应电流，电流表和电压均不会有读数10. 如图1120所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流I，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列过程中线框中不产生感应电流的是()图1120A导线中电流强度变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以ab边为轴转动解析：选C.是否产生感应电流，关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化，而分析磁通量是否有变化，关键就是分清磁感线的分布，即分清磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化对A选项，因I增大而引起导线周围的磁场增强，使线
13、框的磁通量增大，故A产生感应电流；对B选项，因离开直导线方向越远，磁感线分布越疏(如图)，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故B产生感应电流；对C选项，由图可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故C不产生感应电流；对D选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在题图所示位置，穿过线框的磁通量最大，当线框转过90，穿过线框的磁通量为零，因此可以判定线框以ab边为轴转动时磁通量一定变化，故D产生感应电流二、非选择题11(2011年银川高二检测)如图1121所示用原副线圈研究电磁感应现象，若要求原线圈()通电时，则使副线圈()中产生感应电流可采用的方法是图1121(1)_(2)_解析：根据感应电
14、流产生的条件：一是电路闭合，二是磁通量发生变化，现已具备了第一个条件，所以开关突然闭合或断开及开关闭合后滑动滑片，原线圈中电流及磁场都会发生变化答案：(1)S闭合或断开时(2)S闭合后P向右或向左滑动中12如图1122所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B0.8 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，圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm,10 匝；B线圈的半径为2 cm,1 匝；C线圈的半径为0.5 cm,1 匝问：图1122(1)在B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量改变多少？(2)在磁场转过30角的过程中，C中磁通量改变多少？解析：(1)因为磁感线穿过A、B线圈的有效面积相同，所以B与A线圈磁通量始终一样，故它们的改变量也一样(B2B1)r21.256104 Wb，所以A和B中磁通量都减少1.256104 Wb.(2)对C线圈，1Br2；当磁场转过30时，2Br2cos 30.故21Br2(cos 301)8.4106Wb.所以C中磁通量减少8.4106 Wb.答案：(1)均减少1.256104 Wb(2)减少8.4106 Wb6