学年高中物理第四章电磁感应划时代的发现探究感应电流的产生条件课后检测含解析新人教版选修_

1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
记一记
划时代的发现、探究感应电流的产生条件知识体系
1个实验——奥斯特的电流磁效应实验
1个条件——感应电流产生条件
3种情形——磁通量变化的三种情形
辨一辨
1.电流的磁效应说明电能生磁．(√)
2．奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象．(√)
3．闭合线路中有感应电流时，那么通过线路的磁通量一定发生变化．(√)
4．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．(×)
5．小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象．(×)
想一想
1.哪些情况可以引起磁通量Φ的变化？
提示：磁通量的变化有三种情况，由Φ＝BS可知：
(1)是磁感应强度B不变，有效面积S变化；
(2)是磁感应强度B变化，有效面积S不变；
(3)是磁感应强度B和有效面积S同时发生变化．
2．如何判断是否是电磁感应现象呢？
提示：(1)由磁生电的现象都是电磁感应现象；
(2)所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系．
3．只要磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流吗？
提示：产生感应电流的条件有两个：一是电路闭合；二是磁通量发生变化，两者缺一不可．当电路不闭合时，即使磁通量发生变化，电路中也没有感应电流产生．
4．磁通量有正负，其正负号表示方向吗？
提示：磁通量是标量，但有正负，其正负分别表示磁感线穿入的方向与规定的方向相同还是相反．
思考感悟：
练一练
1.关于磁通量的概念，以下说法中正确的选项是( )
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，那么磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
解析：穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、闭合回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B两项错误；同样仅由磁通量的情况，也无法确定某个因素的情况，C项正确，D项错误．
答案：C
2．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )
A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第
B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁的认识
C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电〞的方法，开辟了人类的电气化时代解析：发现电流磁效应的科学家是奥斯特，发现电磁感应现象的科学家是法拉第；产生感应电流的原因都与变化或运动有关；电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代．综上所述，C、D两项正确．
答案：CD
3．关于感应电流，以下说法中正确的选项是( )
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．以上说法都不正确
解析：对闭合电路而言，磁通量必须变化，闭合电路中才有感应电流，仅有磁通量但不变化，是不会产生感应电流的，故A项错误；如果线圈(或螺线管)不闭合，即使穿过它的磁通量发生变化，线圈中也不会有感应电流，故B、D项错误；C项正确．
答案：C
4．以下图中能产生感应电流的是( )
解析：根据产生感应电流的条件：A项中，电路没闭合，无感应电流；B项中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D项中，磁通量不发生变化，无感应电流．
答案：B
要点一磁通量及其变化
1.关于磁通量，以下说法中正确的选项是( )
A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
解析：磁通量是标量，故A项错误；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大，故B项错误；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C项正确；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D项错误．
答案：C
2．如下图，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合，那么穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A．1：1
B．1：2
C．1：4
D．4：1
解析：由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ＝B·πr2，因此磁通量之比为1：1，A项正确．
答案：A
3．如下图，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是( )
A．先减小后增大 B．始终减小
C．始终增大 D．先增大后减小
解析：线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框磁通量最大，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最小，所以该过程中的磁通量先减小后增大，故A项正确．
答案：A
要点二产生感应电流的条件
4.(多项选择)以下情况能产生感应电流的是( )
A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动
B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时
C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时
解析：题图甲中导体AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A项错误；题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都能产生感应电流，故B项正确；题图丙中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，不产生感应电流，故C项错误；题图丙中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变。