高考物理电流的形成专题复习(后附答案)

高三物理交流电的产生试题答案及解析1.如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从水平位置开始计时，绕水平轴OO′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（）A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωcosωtB．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为NBSω/2C．当P位置不动，R增大时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大【答案】AD【解析】由于线圈从水平位置开始计时，则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωcosωt，选项A 正确；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，选项B正确；由于线圈内阻不计，故电压表的读数恒定不变，与电阻R的大小及P点的位置无关，选项C 错误；当P位置向上移动、R不变时，由于变压器初级匝数减小，故次级电压变大，次级电流变大，故初级电流变大，即电流表示数将增大，选项D 正确。

【考点】交流电的产生及变化规律；变压器。

2.如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo’以角速度ω匀速转动。

矩形线圈通过滑环连接理想变压器。

理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R。

电表均为理想交流电表。

下列判断正确的是（）A．副线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωtB．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为C．当P位置不动，R减小时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动，R不变时，电流表示数将增大【答案】D【解析】如图所示，此时线圈处于垂直于中性面的位置，故产生的电动势瞬时值为e=NBSωcosωt，即变压器原线圈的电压瞬时值为e=NBSωcosωt，所以A错误；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，所以B错误；当P位置不动，R减小时，电压表示数不变，增大，故C错误；当P位置向上移动，原线圈的匝数减少，根据变压规律知，副线圈的电压U2又R不变，根据欧姆定律知，副线圈的电流增大，原线圈电流跟着增大，即电流表示数将增大，所以D正确。

取夺市安慰阳光实验学校电路的基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。

（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。

注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。

其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。

（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。

注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。

②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。

（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。

注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。

（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。

2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。

3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。

2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

（2）表达式：qW E =。

（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。

注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。

（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。

（5）电动势与电势差的比较电动势电势差物理意义反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况定义式E =W /qW 为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功U =W /qW 为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E =IR +Ir =U 外+U 内U =IR测量 利用欧姆定律间接测量 利用电压表测量决定因素 与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时，路段电压值=电源的电动势三、电阻、电阻定律 1．电阻（1）定义式：IUR =。

高中物理电流试题及答案一、选择题1. 电流的单位是：A. 伏特B. 安培C. 欧姆D. 瓦特答案：B2. 以下哪种情况会导致电路中的电流发生变化？A. 电阻增加B. 电压增加C. 电阻和电压同时增加D. 电阻和电压同时减少答案：B3. 欧姆定律的公式是：A. V = IRB. V = I/RC. I = V/RD. I = V*R答案：C4. 当电路中的电阻为零时，电流将会：A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 无穷大答案：D5. 电流表的正确使用方法是：A. 串联在电路中B. 并联在电路中C. 直接连接在电源两端D. 串联在电路中，且电流表的正负极与电路中的电流方向一致答案：D二、填空题1. 电流是电荷在导体中定向移动形成的，其方向与________方向相同。

答案：正电荷2. 根据欧姆定律，当电阻值增加时，若保持电压不变，则电流将会________。

答案：减少3. 家庭电路中的电压标准为________伏特。

答案：2204. 电流的国际单位是安培，用符号________表示。

答案：A5. 电路中电流的大小与电压和电阻的关系可以用公式________来表示。

答案：I = V/R三、计算题1. 一个电阻为10Ω的电阻器接在12V的电源上，求通过电阻器的电流。

答案：通过电阻器的电流为1.2A。

2. 一个电路中的电压为9V，电阻为3Ω，求电路中的电流。

答案：电路中的电流为3A。

3. 已知一个电路中的电流为2A，电阻为4Ω，求电路两端的电压。

答案：电路两端的电压为8V。

四、实验题1. 请设计一个实验来验证欧姆定律。

答案：实验设计：使用一个可变电阻器、一个电源、一个电流表和一个电压表。

将电阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在电阻器两端。

改变电阻器的阻值，记录不同阻值下的电流和电压值。

分析数据，验证欧姆定律是否成立。

2. 描述如何使用电流表测量电路中的电流。

答案：使用电流表测量电路中的电流时，首先确保电流表的量程适合待测电流的大小。

新课标高考物理专题复习：《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。

（共 20 小题，每题 3 分，共 60 分，部分分 1 分）1. 如图，电源电动势为E，内阻为r ，给外电阻R供电，则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2．如下图，电源电动势=8V，内电阻为r =0.5 Ω，“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上，灯泡恰巧正常发光，电动机恰巧正常工作，电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。

以下说法正确的选项是()E A．经过电动机的电流为 1.6A B．电动机的效率是62.5%MrC．电动机的输入功率为 1.5W D．电动机的输出功率为3W3．在如下图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用123表示，电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示．以下比值正确的选项是（）A.U1/I不变，U1/I 不变 C.U2/I变大，U2/I 变大C.U2/I变大，U2/I 不变 D.U3/I变大， U3/I 不变4．右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻远小于 R．则以下说法正确的选项是（）A．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光B．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光C．该逻辑电路是与门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光D．该逻辑电路是或门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光R时，其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图，P为图线上一点，为图线的PN切线， PQ为 U轴的垂线， PM为 I 轴的垂线。

则以下说法中正确的选项是()A．跟着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大1IUB．对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2I2 M PC．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I1 N21I－ ID．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图，四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路中，则以下说法正确的选项是A．安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B．安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D．伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7．如下图的电路中，电池的电动势为E，内阻为 r ，电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同．在电键 S 处于闭合状态下，若将电键S 由地点 1 切换到地点2。

交变电流一、交变电流的产生规律1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ①B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。

①线圈平面与中性面垂直时，S ①B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。

(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。

(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。

2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。

(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。

(3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。

(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。

3．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4．书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nωBS 求出相应峰值。

(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

①线圈从中性面位置开始计时，则i －t 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。

①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i －t 图像为余弦函数图像，函数表达式为i ＝I m cos ωt 。

二、交变电流有效值的求解方法1．有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直，若Q 交＝Q 直，则交变电流的有效值I ＝I 直(直流有效值也可以这样算)． 2．有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值； (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； (4)没有特别加以说明的，是指有效值；(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流． 3．有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解．(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量． (3)利用两个公式Q ＝I 2Rt和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m 2、U ＝U m2求解．4．几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻为r ，处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。

课后限时集训(三十) 交变电流的产生及描述(建议用时：40分钟)[基础对点练]题组一：交变电流的产生1.一边长为L 的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e 随时间t 的变化情况如图所示。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，则结合图中所给信息可判定( )A ．t 1时刻穿过线框的磁通量为BL 2B ．t 2时刻穿过线框的磁通量为零C ．t 3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D ．线框转动的角速度为E mBL 2D [t 1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A 错误；t 2时刻，穿过线框的磁通量最大，为Φm ＝BL 2，B 错误；t 3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C 错误；交变电流的最大值为E m ＝BL 2ω，则ω＝E mBL 2，D 正确。

] 2．(2019·合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。

在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm ，最大感应电动势为E m ，下列说法中正确的是( )A ．当磁通量为零时，感应电动势也为零B ．当磁通量减小时，感应电动势也减小C ．当磁通量等于0.5Φm 时，感应电动势等于0.5E mD ．角速度ω等于E mΦmD [根据正弦式交变电流的产生及其变化规律，当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大，磁通量减为零时，感应电动势最大，由此可知A 、B 项错误；设从线框位于中性面开始计时，则有e ＝E m sin ωt ，式中E m ＝BS ω，因Φm ＝BS ，故角速度ω＝E m Φm ，D 项正确；设e ＝0.5E m ，则解出ωt ＝π6，此时Φ＝B ·S cos π6＝32BS ＝32Φm ，所以C 项错误。

]3．(2019·抚顺模拟)如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势e 随时间t 变化的图象如图乙中曲线a 、b 所示，则( )甲 乙A ．t ＝0时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置B ．a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C ．a 、b 对应的两线圈面积之比为1∶1D ．若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈电动势的有效值之比一定不变 C [t ＝0时刻，两线圈感应电动势均为零，故两线圈均处于中性面的位置，选项A 错误；由图线可知，两线圈的周期之比T a ∶T b ＝2∶3；故根据n ＝1T可知a 、b 对应的线圈转速之比为3∶2，选项B 错误；根据E m ＝NB ωS ，ωa ωb ＝T b T a ＝32；E m a E m b ＝1510＝32；则S a S b ＝E m a ωb E m b ωa ＝11，选项C 正确；若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈的面积可能要变化，故感应电动势的最大值可能要变化，电动势的有效值之比可能变化，选项D 错误。

交变电流的产生与描述(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。

(×)(2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。

(×)(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。

(√)(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。

(√) (5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。

(×) (6)交变电流的峰值总是有效值的2倍。

(×)突破点(一) 交变电流的产生和描述1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。

②线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。

(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。

(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。

2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)函数表达式 图像磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt电动势e ＝E m sin ωt ＝nBSωsinωt电流i ＝I m sin ωt ＝E mR ＋rsin ωt电压u ＝U m sin ωt ＝RE mR ＋rsin ωt[题点全练]1.[多项选择](2018·海南高考)如图，在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，有一面积为S 的矩形单匝闭合导线abcd ，ab 边与磁场方向垂直，线框的电阻为R 。

使线框以恒定角速度ω绕过ad 、bc 中点的轴旋转。

如下说法正确的答案是( )A ．线框abcd 中感应电动势的最大值是BSωB ．线框abcd 中感应电动势的有效值是BSωC ．线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大D ．线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大解析：选AC 一个单匝线圈在匀强磁场中旋转，当从中性面开始计时，产生的正弦式交变电流电动势的瞬时值表达式为：e ＝E m sin ωt ，感应电动势的最大值E m ＝BSω，有效值E ＝E m2，故A 正确，B 错误；当θ＝90°时，即线框平面与磁场方向平行时，电流最大，故C 正确，D 错误。

交变电流的产生和描述(建议用时45分钟)1.(多项选择)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,以下说法正确的答案是( )A.线圈中的感应电动势为零B.线圈平面与磁感线方向垂直C.通过线圈的磁通量达到最大值D.通过线圈的磁通量变化率达到最大值【解析】选A、B、C。

在中性面时,线圈与磁场垂直,磁通量最大。

通过线圈的磁通量变化率为零,感应电动势为零,故A、B、C正确,D错误。

2.如下列图,矩形线框置于竖直向下的磁场中,通过导线与灵敏电流表相连,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,图中线框平面处于竖直面内。

下述说法正确的答案是( )A.因为线框中产生的是交变电流,所以电流表示数始终为零B.线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大C.线框通过图中位置瞬间,通过电流表的电流瞬时值最小D.假设使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电流表电流的有效值也增大一倍【解析】选D。

线框在匀强磁场中匀速转动时,在中性面即线框与磁感线垂直时,磁通量最大,感应电动势最小,而在题中图示位置线框与磁感线平行,磁通量最小,感应电动势最大,故A、B、C错误;电流的有效值I=,现在其余的量都不变,角速度增大一倍后,电流也增大一倍,故D正确。

3.(2019·抚州模拟)如下列图是一台发电机的结构示意图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的外表呈半圆柱面形状。

M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴,铁芯上有一矩形线框,可绕与铁芯M共轴的固定转动轴旋转。

磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场。

假设从图示位置开始计时,当线框绕固定转动轴匀速转动时,如下图像中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是( )【解析】选D。

因发电机的两个磁极N、S呈半圆柱面形状,磁极间的磁感线如下列图,即呈辐向分布磁场,磁感应强度的大小不变,仅方向发生改变,故线框在磁场中转动时垂直切割磁感线,产生的感应电动势的大小不变,线框越过空隙后,由于线框切割磁感线方向发生变化,所以感应电动势的方向发生变化,综上所述,D正确。

2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题十三 交变电流题型一 正弦式交变电流的产生【典例1】(2019·天津高考)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R ，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图象如图所示。

下列说法正确的是( )A.T 2时刻线框平面与中性面垂直 B ．线框的感应电动势有效值为2πΦm TC ．线框转一周外力所做的功为2π2Φ2m RTD ．从t ＝0到t ＝T 4过程中线框的平均感应电动势为πΦm T【答案】 BC【解析】 中性面的特点是与磁场垂直，线框位于中性面时，穿过线框的磁通量最大，磁通量变化率最小，则T 2时刻线框所在平面与中性面重合，A 错误；感应电动势最大值为E m ＝Φm ω＝Φm 2πT ，对正弦式交流电，感应电动势有效值E 有＝E m 2＝2πΦm T ，B 正确；由功能关系知，线框转一周外力做的功等于产生的电能，W ＝E 电＝E 2有R ·T ＝2π2Φ2m RT，C 正确；由法拉第电磁感应定律知，从t ＝0到t ＝T 4过程中线框的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝Φm T 4＝4Φm T，D 错误。

题型二 描述交变电流的物理量的比较【典例2】(2019·福建泉州泉港区第一中学高三上质量检测)如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R ＝10 Ω连接，t ＝0时线圈以T ＝0.02 s 的周期从图中位置开始转动，转动时理想交流电压表示数为10 V ，则下列说法正确的是( )A ．电阻R 上的电功率为20 WB ．R 两端的电压u 随时间变化的规律是u ＝102·cos100πt (V)C ．t ＝0.02 s 时R 两端的电压瞬时值最大D ．一个周期内电阻R 产生的热量是0.2 J【答案】 BCD【解析】 电阻R 消耗的电功率为P ＝U 2R ＝10210W ＝10 W ，A 错误；R 两端电压的最大值为U m ＝2U ＝10 2 V ，角速度ω＝2πT＝100π rad/s ，线圈从图中位置开始转动时，感应电动势最大，R 两端电压最大，故R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝102cos100πt (V)，B 正确；t ＝0.02 s 时，即t ＝T 时，线圈平面与磁场方向平行，磁通量的变化率最大，此时线圈产生的感应电动势最大，R 两端的电压瞬时值最大，C 正确；根据焦耳定律可知，一个周期内电阻R 产生的热量Q ＝I 2RT ＝PT ＝10×0.02 J ＝0.2 J ，D 正确。

课后巩固作业一、选择题(包括9小题，每小题7分，共63分)1．一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如右图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角，θ＝30°.将abcd绕ad轴转60°角，与竖直平面垂直．则穿过线圈平面的磁通量的变化量绝对值为( )A．0 B．2BSC.BSD.BS解析：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|0－BS cos30°|＝BS.答案：D2．六根绝缘的导体，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指向纸面内且磁通量最大的区域是( )A．Ⅰ B．ⅡC．Ⅲ D．Ⅳ解析：由于是直线电流的磁场，6支电流在每个区域的磁感线的分布都有区域，只有逐一求出6支电流在每个区域的分磁通量之和，才能进行比较．设每支电流的磁感线穿过相邻区域的有两条，穿过较远区域的有1条，就可以作出穿过各区域的磁感线分布图，故本题正确选项为A.答案：A3．若一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的感应电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁体悬浮原理是( )A．超导电流所产生的磁场与磁体的磁场方向相同B．超导电流所产生的磁场方向与磁体的磁场方向垂直C．超导体使磁体处于失重状态D．超导电流所产生的磁场对磁体的电磁力与磁体的重力平衡解析：磁体悬浮在空中，说明所受重力与磁场力平衡，穿过超导体的磁通量发生变化，产生感应电流，感应电流在其周围产生磁场与原磁场产生排斥力，因而超导电流的磁场与原磁场方向相反．答案：D4．麦克风是常用的一种电子设备，它的内部就是一个小型传感器，把声音信号转变成电信号．它的种类比较多，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中，当声音使膜片振动时，就能将声音信号转变成电信号，下列说法正确的是( )A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应现象工作的C．膜片振动时，线圈内不会产生感应电流D．膜片振动时，线圈内会产生感应电流解析：当声音使膜片振动时，膜片后的金属线圈随之振动，线圈就会切割永磁体磁场的磁感线，产生感应电流，声音强弱不同，产生的感应电流的强弱也不同，从而将声音信号转变成电信号．这就是电磁感应现象．则选B、D.答案：BD5．在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的导电棒ab、cd，这两条导电棒ab、cd的运动速度分别为v1、v2，如图所示，ab棒上有电流通过，则一定有( )A．v1>v2 B．v1<v2C．v1≠v2 D．v1＝v2解析：对于由导轨和导电棒组成的闭合电路来说，要使ab导电棒上有电流通过，则通过此闭合电路的磁通量必发生变化．对于匀强磁场来说，磁通量Φ＝B·S，根据题中条件，仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积S发生变化时才有Φ的变化．因此应有v1≠v2，这时存在着v1>v2与v1<v2两种可能，所以只有选项C正确．答案：C6．如图所示，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(如右图所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )①先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转　②S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转　③先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转　④S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：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，从而使电流计指针偏转．答案：D7．如下图所示，导体棒MN沿导轨开始向右滑动的瞬间(导轨间有磁场，磁场方向垂直纸面向里)，正对电磁铁A的圆形金属环B中( )A．有感应电流B．没有感应电流C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定解析：导体棒MN开始向右滑动瞬间，闭合回路里磁通量发生变化，闭合回路有感应电流产生，电磁铁A在圆形金属环B中产生的磁通量从零开始增加，B中一定有感应电流产生．答案：A8．如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪些组合中，切断直导线中的电流瞬间，闭合回路中有感应电流产生(图A、B、C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D中直导线与线圈垂直，并与中心轴重合)( )解析：对图A而言，因为通电直导线位于环形导线所在平面内，且与直径重合，因此通过环形导线的磁通量为零，所以当切断直导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中皆为零，所以闭合回路中不会有感应电流产生；对图B而言，因为磁通量等于穿过大小两部分面积的磁感线条数之差，通过环形导线的磁通量不为零，当切断直导线中的电流时磁通量为零，即此过程中磁通量有变化，故闭合回路中有感应电流；同理分析可得，图C中也有感应电流产生；对图D而言，因为环形导线与直导线产生的磁感线平行，故磁通量为零，当切断直导线中的电流时，磁通量在整个变化过程中为零，所以无感应电流产生，故B、C正确．答案：BC9．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框中能产生感应电流的是( )A．线框向右平动B．线框向下平动C．线框以ab边为轴转动D．线框以直导线为轴转动解析：讨论是否产生感应电流，需要分析通电导线周围的磁场分布情况．通电导线周围的磁感线是一系列同心圆，且由内向外磁感线变疏．对A选项，离直导线越远，磁感线分布越疏(如图所示)，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故A正确．对B选项，由图可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变，故B 错误．对C选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在如图所示位置时，穿过线框的磁通量最大，当线框转过90°时，穿过线框的磁通量最小，且Φ＝0，因此可以判定线框以ab为轴转动时磁通量一定变化，故C正确．对D选项，先画出俯视图，由图可看出线框绕直导线转动时，在任何一个位置穿过线框的磁感线条数不变，因此无感应电流，故D错误．答案：AC二、非选择题(第10题12分，第11题10分，第12题15分，共37分)10．如下图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁蕊的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流计和线圈B连接成副线圈回路．并列举出实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：(1)__________________________________________________；(2)__________________________________________________；(3)__________________________________________________．答案：实物连线略．(1)合上(或断开)开关瞬间　(2)将铁芯插入副线圈或从原线圈中取出　(3)将副线圈插入原线圈中并移动滑动变阻器的滑片11．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l 的正方形线框以速度v匀速地通过磁场区域，若d>l，则在线框中产生感应电流的时间为多少？若d<l，则在线框中产生感应电流的时间又为多少？解析：若d>l，当线框完全在磁场中运动时，穿过线框的磁通量不变化，不产生感应电流，产生感应电流运动的距离为2l，时间为t1＝；若d<l，当磁场完全进入线框时，穿过线框的磁通量不再变化，不产生感应电流，产生感应电流的距离为2d，运动时间为t2＝.答案：　12．某地的地磁感应强度B的水平分量B x＝0.18×10－4T，竖直分量B y＝0.54×10－4 T．求：(1)地磁场B的大小及它与水平方向的夹角α的正切值；(2)在水平面内2.0 m2的面积里地磁场的磁通量Φ.解析：(1)根据平行四边形定则B＝＝×10－4 T≈5.7×10－5T.B与水平方向的夹角的正切值为tanα＝＝3.(2)题中地磁场与水平面不垂直，取其与水平面垂直的B y分量，故磁通量为Φ＝B y·S＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.08×10－4 Wb.答案：(1)5.7×10－5 T　3　(2)1.08×10－4 Wb。