最新人教版高中物理选修3-2第四章划时代的发现
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1划时代的发现2研究感觉电流的产生条件A级抓基础1.以下现象中,属于电磁感觉现象的是()A.小磁针在通电导线邻近发生偏转分析:电磁感觉是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反应了磁场力的性质,所以 A 、 B、 D 不是电磁感觉现象, C 是电磁感觉现象.答案: C2.对于电磁感觉现象,以下说法中正确的选项是()A.闭合线圈放在变化的磁场中,必定有感觉电流产生B.闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必定产生感觉电流C.穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感觉电流D.只需穿过电路的磁通量发生变化,电路中必定有感觉电流产生分析:产生感觉电流的条件:(1) 闭合电路; (2)磁通量Φ发生变化,两个条件缺一不行.答案: C3.1825 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计相连,为了避免强磁性磁铁的影响,他把电流计放在此外一个房间,当他把磁铁投入螺线管中后,立刻跑到另一个房间去察看.对于科拉顿进行的实验.以下说法正确的选项是() A.在科拉顿整个操作过程中,电流计不发生偏转B.将磁铁投入螺线管瞬时,电流计发生偏转,但科拉顿跑到房间察看时,电流计已不再偏转C.科拉顿没法察看到电流计偏转的原由是当时电流计敏捷度不够D.科拉顿没法察看到电流计偏转的原由是导线过长,电流过小分析:科拉顿将磁铁放入螺线管时,穿过线圈的磁通量发生变化,回路中产生感觉电流,电流计偏转,以后,穿过线圈的磁通量保持不变,回路中无感觉电流,电流计不偏转.因为科拉顿放完磁铁后还要跑到另一房间察看,所以他察看不到偏转.只有 B 项正确.答案: B4.如下图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在以下四种状况下,线框中会产生感觉电流的是 ()A.线框平面一直与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面一直与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB 转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD 转动分析:四种状况中初始地点线框均与磁感线平行,磁通量为零,按A、B、D 三种状况线框运动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感觉电流. C 中线框转动后,穿过线框的磁通量不停发生变化,所以产生感觉电流, C 项正确.答案: C5.如下图,一通电螺线管 b 放在闭合金属线圈 a 内,螺线管的中心线正好和线圈的一条直径 MN 重合.要使线圈 a 中产生感觉电流,可采纳的方法有()A .将螺线管在线圈 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 垂直的一条直径为轴转动分析: A 、 B、 C 中线圈 a 中磁通量一直为零,没有发生变化,没法产生感觉电流.答案: D6.如下图,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为L 的正方形导线框以速度 v 匀速地经过磁场地区,已知d>L,则导线框中无感觉电流的时间等于()d LA. vB. vd- L d- 2LC.vD.v分析:只有导线框完整在磁场里面运动时,导线框中才无感觉电流.答案: CB 级提能力7.如下图,虚线框内有匀强磁场, 1 和 2 为垂直磁场方向搁置的两个圆环,分别用Φ1 和Φ2 表示穿过两环的磁通量,则有()A .Φ12B .Φ12>Φ=ΦC.Φ1<Φ2 D .没法确立分析:对于大圆环和小圆环来说,闭合回路包括磁场的部分是同样的,故穿过两圆环的磁通量同样,即Φ12=Φ .答案: B8.如下图,在同一铁芯上有A 和 C 两个线圈,此中 A 线圈与滑动变阻器、电源、开关相连, C 线圈两头与敏捷电流计相连,在以下采纳的做法中,不可以使敏捷电流计指针偏转的是 ()A .开关 S 闭合的瞬时B.开关 S 闭合后,变阻器滑片P 向右滑动C.开关 S 闭合后,变阻器滑片P 保持不动D.开关 S 断开的瞬时分析:开关 S 闭合瞬时, A 线圈中电流快速变化, A 内磁通量变化,使 C 线圈磁通量变化,产生感觉电流,敏捷电流计指针偏转.开关S 闭合后,变阻器滑片P 向右滑动时,闭合电路的总电阻减小,电流增大, A 线圈中电流增大,磁通量增大,使C 线圈中磁通量增大,产生感觉电流,敏捷电流计指针偏转,开关S 闭合后,变阻器滑片P 保持不动,闭合电路中电流恒定, A 线圈中磁通量不变, C 线圈中磁通量不变,无感觉电流,敏捷电流计指针不偏转.开关S 断开瞬时, A 线圈中电流变化,磁通量也变化, C 线圈中磁通量变化,产生感应电流,敏捷电流计指针偏转.答案: C9. (多项选择 )我国已经制定了登月计划,若是航天员登月后想探测一下月球表面能否有磁场,他手边有一只敏捷电流计和一个小线圈,则以下推测中正确的选项是() A.直接将电流计放于月球表面,看能否有示数来判断磁场有无B.将电流计与线圈构成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流计与线圈构成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流计与线圈构成闭合回路,使线圈分别绕两个相互垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计起码有一次示数不为零分析:电流计有示数时可判断有磁场存在,沿某一方向运动而无示数不可以确立月球上是否存在磁场. D 项中线圈分别绕相互垂直的轴转动,若月球存在磁场,则起码有一次穿过线圈( 可正穿也可斜穿)的磁通量的变化率不为零,故起码有一次电流计有示数.C、D 正确.答案: CD10.如下图,固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动,t= 0 时,磁感觉强度为B0,此时 MN 抵达的地点恰巧使 MDEN 构成一个边长为l 的正方形,为使MN 棒中不产生感觉电流,从t= 0 开始,磁感应强度 B 应随时间t 如何变化?请推导这类状况下 B 与 t 的关系式.分析:要使 MN 棒中不产生感觉电流,则闭合回路 MNED 中的磁通量Φ一定保持不变.不然Φ一旦变化,则 MN 中就会产生感生感觉电流.Φ= BS,而整个过程中磁通量Φ保持不B0l变,则Φ= B02= B·(l2+lvt ),解得: B=.l l + vt11.磁感觉强度为 B 的匀强磁场仅存在于边长为2l 的正方形范围内,有一个电阻为R,边长为 l 的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度 v 匀速经过磁场地区,如图所示,从 ab 进入磁场开始计时.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感觉电流.分析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中 )、在磁场中运动阶段 (ab、 cd 两边均在磁场中 )、走开磁场阶段 (只有 cd 边在磁场中 ).(1)①线框进入磁场阶段:l ,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即S= lv t 为 0~vt1故Φ= BS= Blv t1,1l时,Φ=Bl 2. t=v②线框在磁场中运动阶段:t 为l~2l,线框中的磁通量为Φ=Bl 2,保持不变,此过程v vl 2t =v.③线框走开磁场阶段:t 为2l~3l,线框中的磁通量平均减小,v v即Φ= Bl(l - v t3) =Bl 2-Blv t3当t=3l时,v t3= l ,Φ=0.v所以,穿过线框的磁通量随时间的变化图象如下图.(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增添,线框中产生感觉电流.线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感觉电流产生.线框走开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感觉电流.。
预习导航
新知预习
1.奥斯特梦圆“电生磁”:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现在_______放置的通电导线下放置的小磁针偏转,证明_______,这种作用称为电流的_______.
电流的_______显示了载流导体对磁针的作用力,揭示了_______和_______之间存在的某种联系.
2.法拉第心系“磁生电”:1831年英国物理学家法拉第发现了_______,并把产生感应电流的条件概括为五类:_______、_______、_______、_______、_______.并注意到引起电流产生的原因都和_______相联系.
知识回顾
同学们在初中和高中磁场知识的学习中,已经熟知电流周围的磁场存在情况和地磁场的有关知识,并可以推断南北放置的通电导线的磁场方向为东西方向,它与地磁场的方向垂直,因此为了做好奥斯特实验,导线应南北放置,这样导线通电后小磁针就会做东西方向的偏转,使小磁针偏转的力其实就是磁场力.
初中学习了电流的产生:电池与小灯泡连成闭合回路后,小灯泡发光,说明电路中有电流;发电机和小灯泡连成闭合回路,小灯泡也发光,发电机为什么能产生电流呢?它的工作原理是电磁感应,在发生电磁感应的过程中伴随着能量的转化,高中阶段对电磁感应问题的学习则更深入,更注重从量和方向等方面来研究.。