【物理】2019届一轮复习人教版磁通量电磁感应现象学案

【物理】2019届一轮复习人教版磁通量电磁感应现象学案

考点精讲 一、磁通量 ‎1．磁通量 ‎(1) 定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．‎ ‎(2) 公式：Φ＝B·S．‎ ‎(3) 单位：1 Wb＝1_T·m2．‎ ‎(4) 标矢性：磁通量是标量，但有正、负．‎ ‎(5) 物理意义：磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．‎ ‎2. 磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。‎ ‎3. 磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即，与线圈的匝数无关。‎ 二、电磁感应现象 ‎1．电磁感应 ‎(1) 电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．‎ ‎(2) 产生感应电流的条件 ‎① 电路闭合；②磁通量变化．‎ ‎(3) 电磁感应现象的实质：电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生．‎ ‎(4) 能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．‎ ‎2. 常见的产生感应电流的三种情况 考点精练 题组1 磁通量 ‎1．关于磁通量，下列叙述正确的是 (　　)‎ A．穿过某一面的磁感线的条数越多，则穿过该面的磁通量越大 B．穿过两个面的磁感线的条数相等，则穿过两个面的磁通量相等 C．磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量 D．磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量 ‎【答案】：ABD ‎ ‎2．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(　　)‎ A．πBR2 B．πBr2‎ C．nπBR2 D．nπBr2‎ ‎【答案】：B ‎ ‎【解析】：磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项对。‎ ‎3．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将 (　　)‎ A．逐渐变大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变 ‎【答案】：C ‎ ‎【解析】：穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化．故C正确。‎ ‎4.如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为(　　)‎ A．Φa>Φb B．Φa＝Φb C．Φa<Φb D．条件不足，无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】 条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b 的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确．‎ ‎5．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分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)‎ A．ΔΦ1>ΔΦ2　　　　　 　B．ΔΦ1＝ΔΦ2‎ C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判断 ‎【答案】：C ‎6．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b>a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆．从某时刻起磁感应强度大小开始减小到，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为(　　) ‎ A.πB(b2－2a2) B．πB(b2－2a2)‎ C．πB(b2－a2) D.πB(b2－2a2)‎ ‎【答案】D　‎ 题组2电磁感应现象及产生条件 ‎1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　　)‎ A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 ‎【答案】：D　‎ ‎2．下列四幅图中能产生感应电流的情形是（ ）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎【答案】B ‎3．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 ‎【答案】AD ‎4．法拉第最初发现“电磁感应现象”实验情景如图，某同学利用这原理和器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是 A． 闭合开关瞬间，电流计指针无偏转 B． 闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C． 通电状态下，拆开与电池组相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转 D． 将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转 ‎【答案】D ‎【解析】A：闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有；与电流表相连线圈中磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转。故A项错误。‎ B：闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变；与电流表相连线圈中磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针无偏转。故B项错误。‎ C：通电状态下，拆开与电池组相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无；与电流表相连线圈中磁通量减小，产生感应电流，电流计指针有偏转。故C项错误。‎ D：将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，与电流表相连线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针有偏转。故D项正确。‎ ‎5．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)‎ A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)‎ ‎【答案】A ‎6．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中，下列说法正确的是 A． 穿过线框的磁通量保持不变 B． 穿过线框的磁通量增加 C． 线框中无感应电流 D． 线框中有感应电流 ‎【答案】D ‎7．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键按如图所示连接．下列说法中正确的是 (　　)‎ A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转 ‎【答案】：A ‎ ‎8. 如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光的说法正确的是(　　)‎ A.闭合开关后小灯泡可能发光 B.若闭合开关后小灯泡发光，则再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮 C.闭合开关瞬间，小灯泡才能发光 D.若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，小灯泡可能会发光 ‎【答案】　AB 方法突破 判断有无感应电流产生的方法 判断有无感应电流产生，关键是抓住两个条件：（1）电路是否为闭合回路（2）穿过电路本身的磁通量是否发生变化。‎ 判断电路中能否产生感应电流的一般流程 题组3 判断有无感应电流产生的方法 ‎1．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是(　　)‎ ‎【答案】：B ‎2．如图所示，当磁铁处于下列哪种情况时，闭合回路中灵敏电流计没有偏转现象的是（ ）‎ A． 极向下运动插入线圈 B． 极向下运动插入线圈 C． 极向上运动从线圈中拔出 D． 磁铁静止在线圈中不动 ‎【答案】D ‎3．如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是(　　)‎ A．使匀强磁场均匀减少 B．保持圆环水平并在磁场中上下移动 C．保持圆环水平并在磁场中左右移动 D．保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动 ‎【答案】：A ‎4.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是(　　)‎ A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流 B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流 C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流 D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流 ‎【答案】　D ‎5．某实验小组利用如图所示装置，探究感应电流的产生条件。图中A是螺线管，条形磁铁的S极置于螺线管内，磁铁保持静止状态，B为灵敏电流计，开关K处于断开状态，电路连接和各仪器均正常。下列关于实验现象的说法正确的是(　　)‎ A． K闭合前，通过螺线管的磁通量为零 B． K闭合瞬间，通过螺线管的磁通量不变 C． K闭合瞬间，灵敏电流计指针不发生偏转 D． K闭合，抽出磁铁过程中，灵敏电流计指针发生偏转 ‎【答案】BCD ‎6．如图所示是一个非接触式电源供应系统，左侧线圈连接小灯泡，右侧线圈接电源。它是基于电磁感应原理，可以实现无线电力传输。下列说法正确的是（ ）‎ A． 只要右侧线圈中输入电流，左侧小灯泡中就会有电流 B． 只有右侧线圈中输入变化的电流，左侧小灯泡中才会有电流 C． 右侧线圈中电流越大，左侧线圈中感应电动势越大 D． 右侧线圈中电流变化越快，左侧线圈中感应电动势越大 ‎【答案】BD ‎7．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，实验现象为 A． 将原线圈迅速拔出副线圈的过程中，电流计指针将向右偏 B． 将原线圈迅速拔出副线圈的过程中，电流计指针将不会发生偏转 C． 副线圈位置保持不动时，将滑动变阻器滑片向右移动时，电流计指针将不会偏转 D． 副线圈位置保持不动时，将滑动变阻器滑片向右移动时，电流计指针将向左偏转 ‎【答案】D ‎8．用如图所示的器材“研究电磁感应现象”．闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转．在保持开关闭合的状态下，则（ ）‎ A． 将线圈全部放入线圈中，然后向左较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同 B． 将线圈全部放入线圈中，然后向右较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同 C． 滑片置于中间位置不动，将线圈从线圈中的同一位置较快或较慢抽出，灵敏电流计的指针偏转方向不同，偏转角度也不同 D． 滑片置于中间位置不动，将线圈从图示位置较快或较慢放入线圈中，灵敏电流计的指针偏转方向相同，偏转角度也相同 ‎【答案】B