學業分層測評(一)(建議用時：45分鐘)[學業達標]1．(2023·大連高二檢測)關于產生感應電流的條件，下列說法正確的是()A．位于磁場中的閉合線圈一定會產生感應電流B．閉合線圈平行磁感線運動時，線圈中一定產生感應電流C．穿過閉合線圈的磁通量發生變化時，一定能產生感應電流D．閉合線圈垂直磁感線運動時，線圈中一定產生感應電流【解析】位于磁場中的閉合線圈，只有磁通量發生變化，才一定會產生感應電流，故A錯誤；閉合線圈平行磁感線運動時，閉合電路中磁通量沒有變化，則閉合電路中就沒有感應電流，故B錯誤；穿過閉合電路的磁感線的條數發生變化，磁通量一定發生變化，則閉合電路中就有感應電流，故C正確；導體做切割磁感線運動，不一定有感應電流產生，只有當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時才有感應電流產生，故D錯誤．【答案】C2．(2023·龍巖高二檢測)如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應現象的是()【導學號：94530003】【解析】選項A是用來探究影響安培力的大小因素的實驗；選項B是研究電磁感應現象的實驗，觀察導體棒在磁場中做切割磁感線運動時電流表是否會產生感應電流；選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關的實驗；選項D是奧斯特實驗，證明通電導線周圍存在磁場．【答案】B圖4-1-113．(2023·衡水高二檢測)如圖4-1-11所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內，一半在勻強磁場外，圖示虛線右側勻強磁場區域足夠大，下述過程中能使線圈產生感應電流的是()A．以bc邊為軸轉動45°B．以ad邊為軸轉動45°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移【解析】如果線圈以bc邊為軸轉動45°，邊ad還未到達分界面，穿過線圈的磁通量不會發生變化，A錯誤；如果線圈以ad邊為軸轉動，線圈在垂直于磁場方向上的投影面積減小，穿過線圈的磁通量發生變化，故選項B正確；如果將線圈向下或向上平移，穿過線圈的磁通量不發生變化，故線圈中不產生感應電流，C、D錯誤．【答案】B4．關于磁通量，下列說法中正確的是()【導學號：94530004】A．磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應強度越大C．通過某一面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零D．磁通量就是磁感應強度【解析】磁通量是標量，故A不對；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥兩個因素決定，Φ較大，有可能是由于S⊥較大造成的，所以磁通量越大，磁感應強度越大是錯誤的，故B不對；由Φ＝BS⊥可知，當線圈平面與磁場方向平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應強度B不為零，故C對；磁通量和磁感應強度是兩個不同的物理量，故D不對．【答案】C5．(多選)在如圖所示的各圖中，閉合線框中能產生感應電流的是()【解析】感應電流產生的條件是：只要穿過閉合線框的磁通量變化，閉合線框中就有感應電流產生．A圖中，當線框轉動過程中，線框的磁通量發生變化，線框中有感應電流產生；B圖中離直導線越遠磁場越弱，所以當線框遠離導線時，線框中磁通量不斷變小，所以B圖中也有感應電流產生；C圖中一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄清楚，在圖示位置，線框中的磁通量為零，在向下移動過程中，線框的磁通量一直為零，磁通量不變，線框中無感應電流產生；D圖中，線框中的磁通量一直不變，線框中無感應電流產生．故正確答案為A、B.【答案】AB6．(多選)如圖4-1-12所示，下列情況能產生感應電流的是()圖4-1-12A．如圖(甲)所示，導體棒AB順著磁感線運動B．如圖(乙)所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時C．如圖(丙)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時D．如圖(丙)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時【解析】A中導體棒順著磁感線運動，穿過閉合電路的磁通量沒有發生變化，無感應電流，故A錯；B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加，拔出線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應電流，故B正確；C中開關S一直接通，回路中為恒定電流，螺線管A產生的磁場穩定，螺線管B中的磁通量無變化，線圈中不產生感應電流，故C錯；D中開關S接通，滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場發生變化，螺線管B中磁通量發生變化，線圈中產生感應電流，故D正確．【答案】BD7．如圖4-1-13所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成一閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環a，下列各種情況銅環a中不產生感應電流的是()圖4-1-13A．線圈中通以恒定的電流B．通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動C．通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動D．將開關突然斷開的瞬間【解析】線圈中通以恒定電流時，銅環a處磁場不變，穿過銅環的磁通量不變，銅環中不產生感應電流．滑動變阻器滑片移動或開關斷開時，線圈中電流變化，銅環a處磁場變化，穿過銅環的磁通量變化，會產生感應電流．故選A.【答案】A8．(多選)如圖4-1-14所示，閉合小金屬環從高h的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側上升，則()圖4-1-14A．若是勻強磁場，環在左側滾上的高度小于hB．若是勻強磁場，環在左側滾上的高度等于hC．若是非勻強磁場，環在左側滾上的高度等于hD．若是非勻強磁場，環在左側滾上的高度小于h【解析】若是勻強磁場，環在磁場中運動的過程中磁通量不變，不會有感應電流產生，小金屬環機械能守恒，仍能上升到h高處，故B正確；若是非勻強磁場，環在磁場中運動，磁通量發生變化，有感應電流產生，環的機械能將減少，上升高度將小于h，故D正確．【答案】BD[能力提升]9．(2023·揚州高二檢測)如圖4-1-15所示，閉合環形金屬輕彈簧，套在條形磁鐵中心位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量及彈簧中產生感應電流的情況是()圖4-1-15【導學號：94530005】A．增大，有感應電流B．減小，有感應電流C．不變，無感應電流D．無法確定變化情況及是否產生感應電流【解析】本題屬于合磁通量問題，注意彈簧圈所在處存在兩個方向的磁場，即磁鐵內部的磁場和外部的磁場，它們各自產生正負不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對值之差，當拉大彈簧面積時，內部磁場的磁通量不變，而外部磁場的磁通量卻增大(穿過彈簧圈的外部磁感線增多)，故Φ＝|Φ內|－|Φ外|應減小．穿過彈簧的磁通量變化，所以有感應電流產生，故B項正確．【答案】B10．(2023·濟寧高二檢測)如圖4-1-16所示，一有限范圍的勻強磁場的寬度為d，將一邊長為l的正方形導線框由磁場邊緣以速度v勻速地通過磁場區域，若d>l，則在線框通過磁場區域的過程中，不產生感應電流的時間為()圖4-1-16\f(d,v) B．eq\f(l,v)\f(d－l,v) D．eq\f(d－2l,v)【解析】線框完全進入磁場后，磁通量不變化，線框中無感應電流，當線框進入、離開磁場時，磁通量變化，都會產生感應電流，故不產生感應電流的距離為d－l，時間為t＝eq\f(d－l,v).【答案】C11．在研究電磁感應現象的實驗中所用的器材如圖4-1-17所示．它們是：①電流計②直流電源③帶鐵芯的線圈A④線圈B⑤開關⑥滑動變阻器圖4-1-17(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)．(2)怎樣才能使線圈B中有感應電流產生？試舉出兩種方法．【解析】(1)如圖所示．(2)將斷開的開關閉合；將閉合的開關斷開；閉合開關后，改變滑動變阻器滑片的位置；閉合開關后，將線圈A插入線圈B；閉合開關后，將線圈A從線圈B中拔出．(任選其二)【答案】見解析12．矩形線框abcd的兩邊長分別為l1、l2，可繞它的一條對稱軸OO′轉動，勻強磁場的磁感應強度為B，方向與OO′垂直，如圖4-1-18所示，初位置時線框平面與B平行．求：圖4-1-18【導學號：94530006】(1)初位置時穿過線框的磁通量Φ0為多少？(2)當線框繞軸OO′沿圖示方向轉過60°時，磁通量Φ為多少？這一過程中磁通量的變化量ΔΦ為多少？【解析】(1)線框在初始位置時，線框平面與磁場平行，有