二、法拉第电磁感应定律.doc

课后作业
1．关于磁通量的概念，下面的说法正确的是(　　)
A．磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量就一定越大
B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零
C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的
D．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变
【解析】　根据磁通量的定义，当平面与磁场垂直时，磁通量为磁感应强度B与面积S的乘积；当平面与磁场平行时，磁通量为零，可知A、B项错误；磁通量既与磁场有关，也与面积S有关，所以磁通量的变化不一定由磁场的变化引起，也可能由于面积的变化引起的，C项正确；当平面与磁场的夹角发生变化时，穿过平面的磁感线的条数也会变化，D项错误．

图3­1­8

【答案】　C
2．如图3­1­8所示，竖直长直导线通以恒定电流I，闭合线圈abcd与直导线在同一平面内，导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是(　　)
A．水平向右平移　　　B．竖直向下平移
C．竖直向上平移 D．以竖直长直导线为轴转动
【解析】　通电直导线产生的磁场的特点是：离导线越远，磁场越弱．当线圈向右运动时，由于磁场减弱，穿过线圈的磁通量将减少，所以只有选项A正确．
【答案】　A

图3­1­9
3．如图3­1­9所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(　　)
A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．线圈不动，磁铁拔出线圈时
C．磁铁插在线圈内不动
D．磁铁和线圈相对移动时
【解析】　根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场都会发生变化，所以选项A、B、D中都会产生感应电流．C中不会产生感应电流．
【答案】　C

4．如图3­1­10所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流(　　)

图3­1­10
A．线圈向左平移　　　　B．线圈向上平移
C．线圈以ab为轴旋转 D．线圈不动
【解析】　ABD三种情况穿过线圈的磁通量都不变，线圈中不会产生感应电流，只有C所述线圈以ab为轴旋转，穿过线圈的磁通量发生改变，线圈中会产生感应电流，选项C正确．
【答案】　C
课时作业(十二)　电磁感应现象
1．对电流磁效应的对称性思考或逆向思维，人们提出的问题是(　　)
A．摩擦产生热　　　　B．电流产生磁
C．静电感应 D．磁体产生电流
【解析】　电流的磁效应是“电生磁”．根据对称性应为“磁生电”．故答案为D.
【答案】　D

图3­1­11
2．如图3­1­11所示是“探究电磁感应产生条件”的实验装置，下列情况不会引起电流表指针偏转的是(　　)
A．闭合开关时
B．断开开关时
C．闭合开关后拔出线圈A时
D．断开开关后移动变阻器的滑片时
【解析】　“不会引起指针偏转”说明线圈B中磁通量不变，而闭合、断开开关时线圈A中的磁场变化，闭合开关后拔出线圈A均会引起线圈B中磁通量变化；但断开开关后移动滑动变阻器滑片时，A线圈中无磁场，则不会引起B线圈磁通量的变化，电流表指针不会偏转，选项D正确．
【答案】　D

图3­1­12
3．如图3­1­12所示，ab是水平面上一个圆形线圈的直径，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，电流磁场穿过圆面的磁通量将(　　)
A．逐渐增加 B．逐渐减少
C．始终为零 D．不为零，但保持不变

【解析】　利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示．考虑到磁场具有对称性，故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等．故应选C.
【答案】　C

图3­1­13
4．在图3­1­13所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是(　　)
A．磁铁静止在线圈上方
B．磁铁静止在线圈右侧
C．磁铁静止在线圈里面
D．磁铁插入或抽出线圈的过程
【解析】　磁铁静止在线圈上方，右侧、里面，穿过闭合电路的磁通量均不发生变化，但磁铁插入或抽出时，磁通量变化，故选项D正确．
【答案】　D

图3­1­14
5．如图3­1­14所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心，且通以向上的电流I，则(　　)
A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流
【解析】　由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆，故只要L与M保持垂直，穿过金属环M的磁通量就为零，保持不变，环中均无感应电流产生．故选项D正确．
【答案】　D

图3­1­15
6．如图3­1­15所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是(　　)
A．将磁铁竖直向上平移
B．将磁铁水平向右平移
C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动
D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
【解析】　图示状态下，穿过圆形线圈的磁通量为零，而选项A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化，故无感应电流．
【答案】　D

图3­1­16
7．如图3­1­16所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d.一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域．若d>L，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为(　　)
A.　　　B.　　　C.　　　D.
【解析】　在线框进入和穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量分别增大和减小，闭合线框中有感应电流产生；整个线框在磁场中运动时，线框中无感应电流产生，所以，线框中有感应电流的时间为.
【答案】　C

图3­1­17
8．在图3­1­17的电路中，当开关S闭合后，为使灵敏电流计的指针偏转，下列说法中可行的是(　　)
A．将A线圈向左靠近B线圈
B．将开关S突然断开
C．保持右边电路电流不变
D．将滑动变阻器的阻值调小
【解析】　在螺线管A中有磁通量的变化就引起螺线管B中的磁通量变化，所以将滑动变阻器的阻值调小，将开关S突然断开都能使磁通量发生变化，产生感应电流，使灵敏电流计的指针偏转，选项B、D对．当线圈靠近的时候也可以使穿过B螺线管的磁通量变化，所以选项A也对．
【答案】　ABD
9．1825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表相连．为了避免强磁性磁铁影响，他把电流表放在另外一个房间，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，电流表不发生偏转
B．将磁铁投入螺线管瞬间，电流表发生偏转，但科拉顿跑到观察时，电流表已不再偏转
C．科拉顿无法观察到电流表偏转的原因是当时电流表灵敏度不够
D．科拉顿无法观察到电流表偏转的原因是导线过长，电流过小
【解析】　科拉顿将磁铁投入螺线管时，穿过线圈的磁通量变化，回路中产生感应电流，电流表偏转，此后，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，电流表不偏转，但由于科拉顿放完磁铁后跑到另一房间观察，所以他观察不到偏转．只有选项B正确．
【答案】　B

图3­1­18
10．如图3­1­18所示，电流表与螺线管组成闭合电路，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量______(填“增大”“减小”或“不变”)，电流表指针将______(填“不动”或“偏转”)．
【解析】　由磁铁磁场的分布可知，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量将增大；电流表与螺线管组成闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流，电流表指针将发生偏转．
【答案】　增大　偏转

法拉第磁生电实验示意图
图3­1­19

11．在一段时间里，法拉第记下了大量实验失败的日记，然而他却一如既往，没有放弃追求，坚信既然“电能生磁”，那么“磁也一定能产生电”．正是在这种执着的追求中，1831年法拉第终于获得了成功．他制作了两个线圈，分别绕在铁环上，一个线圈与伏特电池连接，另一个线圈的两端用一根铜线连接起来，这根铜线的下方放有一根小磁针．法拉第在实验中发现，当电流接通或断开的刹那间，小磁针都发生微小摆动，而在电流稳定不变时，即使所通电流很大，小磁针也不发生任何摆动．
这就是人类发现电磁感应现象的最初实验，它是物理学上一个重要的里程碑．
问题：小磁针偏转是什么原因导致的？为什么电流稳定不变时小磁针不偏转？
【答案】　感应电流的磁场使小磁针偏转．电流稳定时铁环中的磁通量不发生变化，在无电源的线圈中不能产生感应电流．

图3­1­20
12．“摇绳能发电吗”？把一条大约10 m长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由．
【解析】　从探究实验来看，在地磁场中闭合电路的部分导体——“摇绳”在做切割磁感线运动；从磁通量变化来看，在“摇绳”运动的过程中，B不变，S变化．可见，发生电磁感应，产生感应电流．
【答案】　见解析