4.1-4.2 划时代的发现 探究感应电流的产生条件—2020-2021学年人教版高中物理选修3-2学案（Word含答案）

1　划时代的发现 2　探究感应电流的产生条件 一、划时代的发现 1．丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系． 2．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应．产生的电流叫做感应电流． 3．匀强磁场中磁通量的计算 (1)B与S垂直时，Φ＝BS. (2)B与S不垂直时，Φ＝B⊥S，B⊥为B垂直于线圈平面的分量．如图甲所示，Φ＝B⊥S＝(Bsin θ)·S. 也可以Φ＝BS⊥，S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，如图乙所示，Φ＝BS⊥＝BScos θ. 4．磁通量的变化 大致可分为以下几种情况： (1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示． (2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示． (3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示． 二、感应电流的产生条件 只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流． 1．感应电流产生条件的理解 不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化． 2．注意区别ΔΦ与Φ：感应电流的产生与Φ无关，只取决于Φ的变化，即与ΔΦ有关．ΔΦ与Φ的大小没有必然的联系． 1．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(　　) A．BS B.BS C.BS D.BS 2．如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场方向同心放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量，则有(　　) A．Φ1>Φ2 B．Φ1<Φ2 C．Φ1＝Φ2 D．无法确定 3.如图所示，ab是水平面内一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef，已知ef平行于ab.当ef向上竖直平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将 (　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终为零 D．不为零，但保持不变 4．磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量的大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　) A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．无法确定 5．如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为(　　) A．Φa>Φb B．Φa<Φb C．Φa＝Φb D．不能比较 6．如图所示，固定的长直导线中通有恒定电流，一矩形线框从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是 (　　) A．一直增加 B．一直减少 C．先增加后减少 D．先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少 7．如图所示，闭合圆形导线圈放置在匀强磁场中，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(　　) 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 8．(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则能使线圈中产生感应电流的是(　　) 9．(多选)如图所示，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v1、v2，若井字形回路中有感应电流通过，则可能(　　) A．v1>v2 B．v1