高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）
1电磁感应现象的发现2感应电流产生的条件
(时间：60分钟)
知识点一电磁感应现象
1．下列现象中属于电磁感应现象的是()．A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
解析电磁感应现象指的是由磁场产生电流的现象，选项B是正确的．
答案 B
2．下列现象中，属于电磁感应现象的是()．A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中转动
C．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D．磁铁吸引小磁针
解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动及磁铁吸引小磁针，均反映了磁场力的性质．所以A、B不是电磁感应现象，C 是电磁感应现象．
答案 C
知识点二磁通量的理解及计算
3.如图1－1、2－17所示，四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是()．
图1－1、2－17
A．穿过AOB面的磁通量为零
B．穿过ABC面和BOC面的磁通量相等
C．穿过AOC面的磁通量为零
D．穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量
解析此题实际就是判断磁通量的有效面积问题．匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过AOB面、AOC面，所以磁通量为零，A、C正确；在穿过ABC面时，磁场方向和ABC面不垂直，考虑夹角后发现，ABC面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC面，所以穿过二者的磁通量相等，B正确、D错误．故正确答案为A、B、C.
答案ABC
4.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心轴线穿过圆环中心，如图1－1、2－18所示，若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是()．
图1－1、2－18
A．磁通量增大
B．磁通量减小
C．磁通量不变
D．条件不足，无法确定
解析磁铁内部磁感线从S极到N极方向向上，磁铁外部磁感线从N极到S极方向向下．由于圆环形状为Ⅱ时，面积大于在Ⅰ时的面积，因此为形状Ⅱ时大于为形状Ⅰ时由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数，而为Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同，不论圆环为Ⅰ形状还是Ⅱ形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数．因此圆环形状由Ⅰ扩大到Ⅱ时总的磁通量减小，正确选项为B.
答案 B
图1－1、2－19
5.在磁感应强度为B＝0.2 T的匀强磁场中，有一面积为S＝30 cm2的矩形线框，线框平面与磁场方向垂直，这时穿过线框的磁通量为________Wb；若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO′轴转过60°角，这时穿过线框平面的磁通量为________Wb；从图示1－1、2－19位置开始，在转过180°角的过程中，穿过线框平面的磁通量的变化为________Wb.
解析Φ1＝BS＝6×10－4 Wb
Φ2＝BS cos 60°＝3×10－4 Wb
Φ3＝－BS＝－6×10－4Wb.ΔΦ＝|Φ3－Φ1|
＝1.2×10－3 Wb.
答案6×10－43×10－4 1.2×10－3
6.如图1－1、2－20所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反，有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直磁感线方向以速度v匀速通过磁场．从ab边进入磁场算起，画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像．
图1－1、2－20
解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两边都在磁场中)，离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．
(1)线框进入磁场阶段：t为0→L
v
，线框进入磁场中的面积线性增加，
S＝L v t，最后为Φ＝BS＝BL2.
(2)线框在磁场中运动阶段：t为L
v→
3L
2v
，线框磁通量逐渐减小为零．
(3)线框在磁场中运动阶段：t为3L
2v→
2L
v
，线框磁通量反向增加，最后为BL2.
(4)线框穿出磁场阶段：t为2L
v→
3L
v
，线框磁通量减小，最后为零．Φ－t图像
如图所示．
答案如解析图所示．
知识点三产生感应电流的条件
图1－1、2－21
7.如图1－1、2－21所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成了一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有产生感应电流的是()．A．线圈中通以恒定的电流
B．通电时，使变阻器的滑片P匀速移动
C．通电时，使变阻器的滑片P加速移动
D．将开关突然断开的瞬间
解析P滑动时可导致线圈所在回路中的电流发生变化，线圈中将产生变化
的磁场，在A中引起感应电流；同理，开关突然断开也会引起感应电流．答案 A
图1－1、2－22
8.均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O旋转，如图1－1、2－22所示，一闭合小金属圆环b和圆环a在同一平面内，且与a同心，则
()．A．只要圆环a在转动，小圆环b内一定有感应电流产生
B．圆环不管怎样运动，小圆环内都没有感应电流
C．圆环做变速转动时，小圆环内有感应电流
D．圆环做匀速转动时，小圆环内没有感应电流
解析当a环做变速转动时，a环上的负电荷做变速运动，即a环形成的电流是不断变化的，a环所形成的磁场是不断变化的，即b环中的磁通量发生变化，b环中产生感应电流；而当a环匀速转动时，b环中的磁通量不发生变化，就不会产生感应电流，故C、D正确．
答案CD
9．某同学在实验室重做法拉第发现电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图1－1、2－23所示的实验装置．当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是()．
图1－1、2－23
A．开关的位置接错B．电流表的正负极接错
C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正负极接反
解析当开关位置接错时，开关的闭合和断开不会使A线圈中的电流发生变化，电流恒定使其产生的磁场不变，从而不会产生感应电流．
答案 A
10．如图1－1、2－24所示，是用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合电路中会有感应电流产生的是(图①②③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④中直导线与圆形线圈平面垂直，并与中心轴重合)()．
图1－1、2－24
A．①②B．②③
C．③④D．②④
解析通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场，磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆，离导线越远，磁感应强度越弱，所以①中磁通量、④中磁通量一直
为零，无感应电流产生，②中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直导线中有电流时，总磁通量不为零，所以切断直导线中电流时，磁通量变为零，磁通量发生变化，故有感应电流产生．③中线圈有向外的磁通量，切断直导线中电流时，有感应电流产生，故B正确．
答案 B
11.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图1－1、2－25所示，当铜环向右移动时(金属框不动)，下列说法中正确的是()．
图1－1、2－25
A．铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化
B．金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化
C．金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了
D．铜环的半圆egf中有感应电流，因为回路egfcde中的磁通量减少了
解析因为回路abfgea中磁通量增加了，故ab边中有感应电流，也可认为egf、fhe切割磁感线，充当电源，故回路abfgea、egfcde中有感应电流．答案CD
12.如图1－1、2－26所示，匀强磁场区域宽度为l，使一边长为d(d>l)的矩形线框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中没有感应电流的时间为多少？
图1－1、2－26
解析从线框的右边进入磁场的左边界到线框右边到达磁场的右边界的过
程中，穿过线框的磁通量增加；从线框的右边到达磁场的右边界至线框的左边到达磁场的左边界的过程中，穿过线框的磁通量没有变化．这段时间内线框中无感应电流；从线框的左边离开磁场左边界至线框的左边到达磁场的右边界的过程中，穿过线框的磁通量减小，线框中存在感应电流．所以，整个线框在通过磁场
的过程中，没有感应电流的时间为t＝d－l v.
答案d－l v。