(完整版)高中物理第四章第二节探究感应电流的产生条件练习题附答案

1.如图4－1－16所示，ab 是水平面上一个圆的直径，

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，电流磁场穿入圆面积的磁通量将

( )

A ．逐渐增大

B ．逐渐减小

C ．始终为零

D ．不为零，但保持不变

解析：选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯

视图如图．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感

线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.

2.两圆环A 、B 同心放置且半径R A >R B ，将一条形磁铁置于两

环圆心处，且与圆环平面垂直，如图4－1－17所示．则穿过A 、

B 两圆环的磁通量的大小关系为( )

A ．ΦA >ΦB

B ．ΦA ＝ΦB

C ．ΦA <ΦB

D ．无法确定 解析：选C.磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由S 极到N 极，而外部是由N 极回到S 极，而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数，故C 正确．

3.如图4－1－18所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合

金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金

属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化

分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )

A ．ΔΦ1>ΔΦ2

B ．ΔΦ1＝ΔΦ2

C ．ΔΦ1<ΔΦ2

D ．不能判断

解析：选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ，直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强，ΦⅠ>ΦⅡ.将线框从Ⅰ平

移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|(－ΦⅡ)－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)．故正确选

项为C.

4.如图4－1－19所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强

磁场中，其中ac 、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直

径．试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( )

图4－1－16 图4－1－17 图4－1－18 图4－1－19

A ．使线圈在其平面内平动或转动

B ．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动

C ．使线圈以ac 为轴转动

D ．使线圈以bd 为轴稍做转动

解析：选D.根据产生感应电流的条件可知：只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电流．线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B 为定值，根据前面分析ΔΦ＝B ·ΔS 知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS ≠0，则磁通量一定要改变，回路中一定有感应电流产生．当线圈在纸面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此ΔS ＝0，因而无感应电流产生；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样ΔS ＝0，因而无感应电流产生；当线圈以ac 为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS 仍为零，回路中仍无感应电流；当线圈以bd 为轴稍做转动，则线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感应电流，故选D.

5.如图4－1－20所示，在第一象限内存在磁场，已知沿

x 轴方向磁感应强度均匀增加，满足B x ＝kx ，沿y 轴方向磁

感应强度不变．线框abcd 做下列哪种运动时可以产生感应

电流( )

A ．沿x 轴方向匀速运动

B ．沿y 轴方向匀速运动

C ．沿x 轴方向匀加速运动

D ．沿y 轴方向匀加速运动

解析：选AC.根据磁场的特点，线框沿x 轴方向运动，磁

通量增加，有感应电流；沿y 轴方向运动磁通量不变，不

产生感应电流．

6.如图4－1－23所示，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

轨自由移动的金属棒ab 、cd ，与导轨接触良好．这两条金

属棒ab 、cd 的运动速度分别是v 1、v 2，若井字形回路中有感应电流通过，则可能

( )

A ．v 1>v 2

B ．v 1

C ．v 1＝v 2

D ．无法确定 图4－1－20 图4－1－23

解析：选AB.只要金属棒ab 、cd 的运动速度不相等，井字形回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，故选项A 、B 正

确．

7.如图4－1－24所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方

自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强

磁场区域的宽度L 大于线框的高度h ，那么下列说法中正确的

是( )

A ．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生

B ．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产

生 C ．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电

能

D ．整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能

解析：选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故B 错．而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故A 正确．在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故C 正确D 错误．

8.一个单匝矩形线圈abcd ，边长ab ＝20 cm ，bc ＝30 cm ，

如图4－1－25所示放在Oxyz 直角坐标系内，线圈平面垂直

于Oxy 平面，与Ox 轴和Oy 轴的夹角分别为α＝30°和β＝

60°，匀强磁场的磁感应强度B ＝10－2 T ．试计算：当磁场方

向分别沿Ox 、Oy 、Oz 方向时，穿过线圈的磁通量各为多少？

解析：匀强磁场中穿过垂直于磁场方向、面积为S 的平

面的磁通量为Φ＝BS ，题中磁场沿Ox 、Oy 、Oz 方向时，找出矩形线圈在垂直于磁场方向上的投影面积，就可直接用上述公式计算．

矩形线圈的面积：

S ＝ab ×bc ＝0.30×0.20 m 2＝6×10－2 m 2，

它在垂直于三条坐标轴上的投影面积的大小分别为：

图4－1－24 图4－1－25