高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用授课ppt课件

3.电磁感应现象及应用

课后篇巩固提升

基础巩固

1.首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是 (　　)

A.安培和法拉第 B.法拉第和楞次

C.奥斯特和安培 D.奥斯特和法拉第

解析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。

答案D

2.(多选)下列情况中都是线框在磁场中做切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是(　　)

解析A中导体虽然“切割”了磁感线,但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化,没有感应电流。B中线框的一部分导体“切割”了磁感线,穿过线框的磁感线条数越来越少,线框中有感应电流。C中虽然与A近似,但由于是非匀强磁场,运动过程中,穿过线框的磁感线条数增加,线框中有感应电流。D中线框尽管是部分切割,但磁感线条数不变,无感应电流。故选B、C。

答案BC

3.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是 (　　)

解析选项A是用来探究影响安培力大小的因素的实验;选项B是研究电磁感应现象的实验,观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流;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。

答案B

4.

如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行。则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中,线框中的感应电流的情况是(　　)

A.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时无感应电流,过中部后又有感应电流

D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁铁中部时有感应电流,过中部后又无感应电流

解析先画出条形磁铁的磁场分布情况,然后分析线圈在平移过程中,穿过线框的磁通量的变化情况,可知,穿过线圈的磁通量始终在变化,故B正确。

答案B

5.(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.只要导体相对磁场运动,导体中就一定会产生感应电流

B.闭合导体回路在磁场中做切割磁感线运动,导体回路中不一定会产生感应电流

C.只要穿过闭合导体回路的磁通量不为零,导体回路中就一定会产生感应电流

D.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,导体回路中就一定会产生感应电流

解析产生感应电流要有两个条件:一是导体回路要闭合;二是穿过导体回路的磁通量要发生变化,故D正确;如果导体没有构成闭合回路或构成闭合回路但沿磁感线运动,导体中就没有感应电流,故A错误;如果闭合导体回路在与回路平面垂直的磁场中运动,两边都切割磁感线,但闭合导体回路的磁通量仍没有发生变化,也不产生感应电流,故B正确;穿过闭合导体回路的磁通量不为零,但如果磁通量没有变化,回路中就没有感应电流,故C错误。

答案BD

6.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(　　)

解析产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化,选项B符合要求。

答案B

能力提升

1.

如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有(　　)

A.使螺线管在线圈a所在平面内转动

B.使螺线管上的电流发生变化

C.使线圈以MN为轴转动

D.使线圈以与MN垂直的直径为轴转动

解析题图所示位置,线圈a所在平面与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,当按A、B、C所述方式变化时,线圈a所在平面仍与磁感线平行,磁通量不变,不产生感应电流;按D所述方式变化时,由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化,能够产生感应电流,故选D。

答案D

2.

如图所示,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。

答案D

3.

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

解析

本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看)。由于垂直纸面向外的和垂直纸面向里的磁感线要抵消一部分,当弹簧线圈P的面积扩大时,垂直纸面向里的磁感线条数增加,而垂直纸面向

外的磁感线条数是一定的,故穿过P的磁通量将减小,回路中会有感应电流产生。

答案C

4.(多选)假如月球车登月后要探测一下月球表面是否有磁场,应该怎样进行实验(　　)

A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无

B.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则判断月球表面无磁场

C.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则判断月球表面有磁场

D.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零

解析只要线圈中能产生感应电流,电流表有示数,就说明月球上一定有磁场。如果没有电流,只能说明线圈中的磁通量没有发生变化,需要变换转动轴或运动方向再试。如果线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,当空间有磁场时,至少会有一次产生感应电流,C、D正确。

答案CD