第三节 磁通量 电磁感应现象（导学案）物理沪科版2020必修第三册

第三节 磁通量 电磁感应现象 导学案 1．理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.2.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点 .3.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小． 【知识回顾】 一、磁通量 1．概念：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向_垂直_的平面，磁感应强度与面积__的乘积称为穿过这个平面的磁通量，简磁通 。描述了穿过某一面积的磁感线条数。 2．公式：Φ = BS___。 若磁场与平面不垂直，则 Φ = _BSsinθ，_，式中 θ 表示 B 与 S 的夹角，Ssinθ 表示该平面在垂直于磁场方向上的__投影面积。 B S 当 B⊥S 时 Φ = BS B S 若 B、S 不垂直 Φ = BSsinθ θ 投影面积 Ssinθ B S 若 B∥S Φ =0 B S1 磁通量有正负 Φ = BS1 – BS2 S2 3．磁通量是标矢/标）量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正，则磁感线从此面穿出即为负_。 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向意通量大小为 Φ1，反向磁通量大小为 Φ2，则穿过该平面的合磁通量 Φ = _BSsinθ。 、磁通量 1．定义：磁感应强度与垂直磁场方向的面积的乘积叫做穿过这个面的磁通量 2．定义式：． 技巧点拨：如果面积与不垂直，应以乘以在垂直于磁场方向上的投影面积，即 3．磁通量是标量，但是有正负。求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数．任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正．反之，磁通量为负．所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和． 4．国际单位： 什么是磁通量？ 如图 11–20 所示，设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度 B 与面积 S 的乘积叫做穿过这个平面的磁通量（magnetic flux），简称磁通，用 Φ 表示，即 Φ = BS 磁通量是标量，如果设定磁感应强度指向右方时穿过这一面积的磁通量为正，那么，磁感应强度指向左方时穿过这一面积的磁通量就为负。 在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是 Wb；面积的单位是 m2，则 1 Wb = 1 T·m2 由 Φ = BS 可得 B = 。由此可知磁感应强度数值上等于穿过垂直于磁场方向单位面积的磁通量，因此也常把磁感应强度叫做磁通密度。上式虽然得自匀强磁场，同样适用于非匀强磁场的一般情况。由于我们约定磁场较强处磁感线较密集，磁场较弱处磁感线较稀疏，可以看出在给定的磁场中穿过某一面积的磁感线的条数与穿过该面积的磁通量成正比，即磁通量越大，穿过相同面积的磁感线越多。 图 11–21 平面与磁场方向不垂直 S Sʹ B θ 如图 11–21 所示，面积为 S 的平面与匀强磁场方向不垂直。若平面的法线方向与磁场方向的夹角为 θ，则该平面在垂直于磁场方向上的投影面积 Sʹ = Scosθ 由图可知，通过平面 S 的磁通量等于通过平面 S 在垂直于磁场方向上的投影区域 S′ 的磁通量，即 Φ = BSʹ = BScosθ 拓 展 视 野 奥斯特发现电流磁效应的实验揭示了电现象与磁现象之间的联系。自然界的许多规律都具有对称性，对称性是人类认识自然界的一个重要法则。那么电和磁是否也具有对称性？英国物理学家法拉第（图 11–22）就认为电与磁应该是一对和谐的对称现象。图 11–22 法拉第（M. Faraday，1791—1867） 既然电流可以产生磁场，反过来磁场能否产生电流呢？ 经过近十年的艰苦探索，1831 年，法拉第对此终于有所发现。如图 11–23 所示，在软铁环的 A 侧接好导线，把 B 侧的线圈接到灵敏电流计上，再把 A 侧的线圈接到电池组上；当 A 侧电路接通的瞬间，法拉第看到 B 侧灵敏电流计的指针立即明显偏转，这就表明 B 侧的线圈中出现了电流；当 A 侧电路断开时，他又看到指针向相反方向偏转。由于通电线圈产生磁场，法拉第把他发现的这种由磁产生电流的现象正式定名为电磁感应（electromagnetic induction）现象，产生的电流就叫做感应电流（induction current）。图 11–23 法拉第实验示意图 产生感应电流的条件是什么？ 除了法拉第的实验外，还有什么办法可以产生感应电流？ 自 主 活 动 准备一根条形磁体，按照如图 11–24 所示先将灵敏电流计和线圈 B 连接组成闭合回路，观察灵敏电流计的指针是否偏转。灵敏电流计的指针发生偏转说明在线圈 B 内产生了感应电流。 按照表 11–2 中的实验操作，将观察到的结果填入表中。 在这一实验中，发现什么情况下能够产生感应电流？线圈 B 内什么物理量发生了变化？ 按照图 11–25 将灵敏电流计和线圈 B 连接成闭合回路。线圈 A 通过滑动变阻器和开关连接到电源上，组成另一个闭合回路。将线圈 A 插在线圈 B 里面，再将软铁棒插在线圈 A 中。 按照表 11–3 中的实验操作，将观察的实验结果填入表格中。 在这一实验中，发现什么情况下能够产生感应电流？线圈 B 内什么物理量发生了变化？ 图 11–25 研究电磁感应现象实验 A B P + − G 表 11–3 实验现象记录表 开关、滑动变阻器 的状态 灵敏电流计指针 是否偏转 开关闭合瞬间 开关闭合时，滑动变阻器的滑片静止 开关闭合时，滑动变阻器的滑片快速滑动 开关断开瞬间 图 11–24 研究电磁感应现象实验 G B 表 11–2 实验现象记录表 磁体的动作 灵敏电流计指针 是否偏转 插入线圈 停在线圈中 从线圈中抽出 在如图 11–24 所示的实验中，条形磁体插入线圈，线圈中的磁场均由弱变强；条形磁体从线圈中抽出，线圈中的磁场均由强变弱，如图 11–26 所示。这两种情况下，线圈中都产生了感应电流。 在如图 11–25 所示的实验中，开关闭合或断开的瞬间，或者在开关闭合、滑动变阻器的滑动头快速滑动时，线圈 A 中电流都会迅速变化，产生的磁场也迅速变化。由于线圈 A 与线圈 B 套在一起，使线圈 B 中磁场的强弱也迅速变化，如图 11–27 所示，这时，线圈 B 中产生了感应电流。 图 11–27 线圈 A 中电流的变化使线圈 B 中的磁场变化 图 11–26 条形磁体插入或者抽出线圈，使线圈内的磁场强弱发生变化 （a） （b） （b） （a） A B A B 从上述两个实验还可以发现：无论磁体还是通电线圈，只要能使线圈 B 内的磁场强弱变化，就会在线圈 B 中产生感应电流。图 11–28 沿着特殊圆锥外曲面向上滑动的闭合回路 线圈内的磁场强弱发生变化时，是否一定产生感应电流？将一块条形磁体固定在一个特殊圆锥曲面的上端，该圆锥外曲面的形状恰好沿着条形磁体的磁感线（图 11–28）。将一根导线两端连接微电流传感器的输入端（或者灵敏电流计）；再将导线环绕在圆锥外曲面的下端。沿曲面拉动导线，使导线沿着圆锥外曲面向上滑动。该导线组成的闭合回路内的磁场变强，但是微电流传感器（或者灵敏电流计）却没有检测到感应电流。 大家谈 为什么线圈内的磁场变强时，却没有产生感应电流呢？ 以上实验和其他事实都表明：只要通过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流。 新中国成立以来，我国电力工业在火力发电、水力发电、风力发电和核能发电等领域都取得了举世瞩目的成就。尤其在核能发电领域，我国自主研发的第三代核电“华龙一号”发电机（图 11–19）具有多项设计创新，其安全指标和技术性能都达到了国际三代核电技术的先进水平。但归根结底，无论是火力发电、水力发电、风力发电，还是核电站的发电，都是利用了电磁感应的基本原理。 一、单选题 1．下列装置能反映发电原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】发电的原理是把机械能转化为电能。 A．图中是电流的磁效应，故A错误： B．图中是通电导体在磁场中运动，电能转化为机械能，故B错误： C．图中是电磁感应现象，机械能转化为电能，与发电的原理一致，故C正确： D．图中是电流的磁效应，故D错误。 故选C。 2．一条形磁铁水平放置，一闭合导线框abcd位于磁铁的一端，线框平面始终与磁铁上表面垂直并与端面平行。当线框从磁体一端平移到另一端过程中（如图所示），穿过线框的磁通量变化情况是（　　） A．始终增大 B．始终减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】C 【详解】条形磁铁外部两极处磁场强，磁感线密，磁铁中间附近磁场弱，磁感线疏。当线框从磁体一端平移到另一端过程中，磁铁外部的磁感线穿过线框的条数先减少后增大，而内部的磁感线始终全部穿过，抵消后磁感线条数先增加后减少，所以磁通量先增大后减小。 故选C。 【点睛】 3．虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用和表示穿过两环的磁通量，则有（   ） A． B． C． D．无法判断 【答案】B 【详解】根据磁通量的公式Φ＝BS可知S应为圆环处于磁场中的有效面积，由于两环在同一磁场中的有效面积相同，故穿过两环的磁通量相同，即 故选B。 4．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，甲线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，乙线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。关于该实验下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 C．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 D．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 【答案】D 【详解】AB．闭合开关S的瞬间，穿过线圈乙的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流。故AB错误； CD．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电阻R增大，电流减小，则通过线圈乙的磁通量减小了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈乙的磁场方向沿顺时针，再根据楞次定律可得：电流表G中有b→a的感应电流。故C错误；D正确。 故选D。 5．如图所示是一条形磁体周围部分磁感线分布示意图，在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2进行研究，圆心O、O′在条形磁体的中轴线上，P、Q位于圆环S1上，是上、下对称的两点，P、分别是两圆环S1、S2上相同位置的点。下列说法正确的是（　　） A．P点磁感应强度的大小比Q点的大 B．P点磁感应强度的大小比点的小 C．穿过S1的磁通量比穿过S2的大 D．穿过S1的磁通量与穿过S2的一样大 【答案】C 【详解】A．根据条形磁体的磁感线分布特点及对称性可知，P、Q两点的磁感线疏密程度相同，故两点的磁感应强度大小相等，故A错误； B．P点附近的磁感线比点附近的磁感线密，则P点的磁感应强度比点的大，故B错误； CD．由题图可知，穿过S1的磁感线条数比穿过S2的磁感线条数多，则穿过S1的磁通量比穿过S2的大，故C正确，D错误。 故选C。 6．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 【答案】B 【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。 故选B。 二、实验题 7．在“研究电磁感应现象”实验中： (1)现有器材：A．零刻度在中央的灵敏电流计；B．带软铁棒的原、副线圈；C．蓄电池；D．滑动变阻器；E．电键；F．废干电池；G．阻值几十千欧的限流电阻；H．铜环；I．导线若干。实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述器材中的 或者 组成电路（填器材前的字母）。 (2)若选用部分器材组成如图所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针发生了偏转，现继续进行如下实验操作，填写下表空格：（答案均选填：“有偏转、无偏转”） 实验操作 指针偏转情况 滑片P右移时 原线圈停留在副线圈中静止不动时 拔出原线圈时 【答案】(1) ACEGI AEFGI (2) 有偏转 无偏转 有偏转 【详解】（1）[1] [2] 实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，需要的器材有：零刻度在中央的灵敏电流计，蓄电池或废干电池，电键，导线若干，为保护电表还需要阻值几十千欧的限流电阻。应选用ACEGI或AEFGI组成电路。 （2）[1] 滑片P右移时，接入电路的滑动变阻器阻值变小，由闭合电路欧姆定律，流过原线圈的电流变大，穿过副线圈的磁通量变大，故副线圈中有感应电流，灵敏电流计指针有偏转。 [2] 原线圈停留在副线圈中静止不动时，穿过副线圈的磁通量不变，故副线圈中没有感应电流，灵敏电流计指针无偏转。 [3]拔出原线圈时，穿过副线圈的磁通量变小，故副线圈中有感应电流，灵敏电流计指针有偏转。 三、综合题 如图，为了知道钢梁结构是否均匀，采用一种由副线圈、原线圈和灵敏电流计连接而成的探测仪，检查时把探测仪套在钢梁上。 8．如图开关闭合瞬间，穿过副线圈的磁通量将 （A、增大B、减少C、不变），灵敏电流计指针将 （选择：A、发生偏转B、不发生偏转） 9．（多选）如图，假如探测仪内部没有钢梁，则开关闭合后（    ） A．原线圈内部的磁感线方向向右 B．原线圈内部的磁感线方向向左 C．放在原线圈内部的小磁针静止时，小磁针极指向原线圈的极 D．放在原线圈内部的小磁针静止时，小磁针极指向原线圈的极 10．开关闭合后，移动套在钢梁上的探测仪，遇到钢梁结构不均匀的地方，灵敏电流计的指针会摆动，表明副线圈中有电流产生。这种现象属于（    ） A．电流的磁效应 B．电流的热效应 C．电磁感应现象 11．在“探究通电螺线管内部磁感应强度”的学生自主活动中，记录磁传感器探测管的前端插入螺线管内部的距离与相应磁感应强度的测量值，绘制的-曲线如图所示。 （1）螺线管通电前， （选择：A、需要B、不需要）对磁传感器进行调零。 （2）螺线管内中央处的磁感应强度大小约为 T，若螺线管内的横截面积为，则穿过中央横截面的磁通量约为 Wb。 【答案】8． A A 9．BC 10．C 11． A 【解析】8．[1]开关闭合瞬间，原线圈中有电流通过，产生的磁场从无到有，穿过副线圈的磁通量将增大，故填A； [2]根据电磁感应原理，当穿过副线圈的磁通量发生变化时，副线圈中会产生感应电流，灵敏电流计指针将发生偏转，故填A。 9．AB．根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住原线圈，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是原线圈内部磁感线的方向。电流从电源正极流出，按照安培定则，原线圈内部的磁感线方向向左，A错误，B正确； CD．原线圈内部的磁场方向向左，而在磁场中，小磁针静止时极所指的方向就是磁场的方向。原线圈左端是极，所以放在原线圈内部的小磁针静止时，小磁针极指向原线圈的极，C正确，D错误。 故选BC。 10．A．电流的磁效应是指电流周围产生磁场，如通电导线使小磁针偏转，不符合本题情况，A错误； B．电流的热效应是电流通过导体产生热量，本题未涉及热量，B错误； C．电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流。本题中移动探测仪，穿过副线圈的磁通量变化，产生感应电流，属于电磁感应现象，C正确。 故选C。 11．[1]为了准确测量螺线管通电后产生的磁感应强度，需要排除地磁场等外界因素的影响，所以螺线管通电前，需要对磁传感器进行调零，A正确。 [2]由-曲线可知，螺线管内中央处磁感应强度大小约。 [3]根据磁通量公式 代入数据得 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 磁通量 电磁感应现象 导学案 1．理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.2.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点 .3.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小． 【知识回顾】 一、磁通量 1．概念：在磁感应强度为 B 的_______磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向___________的平面，___________与__________的乘积称为穿过这个平面的磁通量，简称_________。描述了穿过某一面积的磁感线条数。 2．公式：Φ = ___________。 若磁场与平面不垂直，则 Φ = ___________，式中 θ 表示 B 与 S 的夹角，Ssinθ 表示该平面在垂直于磁场方向上的___________面积。 B S 当 B⊥S 时 Φ = BS B S 若 B、S 不垂直 Φ = BSsinθ θ 投影面积 Ssinθ B S 若 B∥S Φ =0 B S1 磁通量有正负 Φ = BS1 – BS2 S2 3．磁通量是___________（矢/标）量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正，则磁感线从此面穿出即为___________。 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向意通量大小为 Φ1，反向磁通量大小为 Φ2，则穿过该平面的合磁通量 Φ = ___________。 4．国际单位：___________，简称___________，符号是___________。1 Wb = 1 ___________。 5．B = ___________，表示磁感应强度在数值上等于穿过垂直于磁场方向单位面积的___________，因此磁感应强度也称为___________。磁通量越大，穿过相同面积的磁感线越___________。 、磁通量 1．定义：磁感应强度与垂直磁场方向的面积的乘积叫做穿过这个面的磁通量 2．定义式：． 技巧点拨：如果面积与不垂直，应以乘以在垂直于磁场方向上的投影面积，即 3．磁通量是标量，但是有正负。求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数．任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正．反之，磁通量为负．所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和． 4．国际单位： 什么是磁通量？ 如图 11–20 所示，设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度 B 与面积 S 的乘积叫做穿过这个平面的磁通量（magnetic flux），简称磁通，用 Φ 表示，即 Φ = BS 磁通量是标量，如果设定磁感应强度指向右方时穿过这一面积的磁通量为正，那么，磁感应强度指向左方时穿过这一面积的磁通量就为负。 在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是 Wb；面积的单位是 m2，则 1 Wb = 1 T·m2 由 Φ = BS 可得 B = 。由此可知磁感应强度数值上等于穿过垂直于磁场方向单位面积的磁通量，因此也常把磁感应强度叫做磁通密度。上式虽然得自匀强磁场，同样适用于非匀强磁场的一般情况。由于我们约定磁场较强处磁感线较密集，磁场较弱处磁感线较稀疏，可以看出在给定的磁场中穿过某一面积的磁感线的条数与穿过该面积的磁通量成正比，即磁通量越大，穿过相同面积的磁感线越多。 图 11–21 平面与磁场方向不垂直 S Sʹ B θ 如图 11–21 所示，面积为 S 的平面与匀强磁场方向不垂直。若平面的法线方向与磁场方向的夹角为 θ，则该平面在垂直于磁场方向上的投影面积 Sʹ = Scosθ 由图可知，通过平面 S 的磁通量等于通过平面 S 在垂直于磁场方向上的投影区域 S′ 的磁通量，即 Φ = BSʹ = BScosθ 拓 展 视 野 奥斯特发现电流磁效应的实验揭示了电现象与磁现象之间的联系。自然界的许多规律都具有对称性，对称性是人类认识自然界的一个重要法则。那么电和磁是否也具有对称性？英国物理学家法拉第（图 11–22）就认为电与磁应该是一对和谐的对称现象。图 11–22 法拉第（M. Faraday，1791—1867） 既然电流可以产生磁场，反过来磁场能否产生电流呢？ 经过近十年的艰苦探索，1831 年，法拉第对此终于有所发现。如图 11–23 所示，在软铁环的 A 侧接好导线，把 B 侧的线圈接到灵敏电流计上，再把 A 侧的线圈接到电池组上；当 A 侧电路接通的瞬间，法拉第看到 B 侧灵敏电流计的指针立即明显偏转，这就表明 B 侧的线圈中出现了电流；当 A 侧电路断开时，他又看到指针向相反方向偏转。由于通电线圈产生磁场，法拉第把他发现的这种由磁产生电流的现象正式定名为电磁感应（electromagnetic induction）现象，产生的电流就叫做感应电流（induction current）。图 11–23 法拉第实验示意图 产生感应电流的条件是什么？ 除了法拉第的实验外，还有什么办法可以产生感应电流？ 自 主 活 动 准备一根条形磁体，按照如图 11–24 所示先将灵敏电流计和线圈 B 连接组成闭合回路，观察灵敏电流计的指针是否偏转。灵敏电流计的指针发生偏转说明在线圈 B 内产生了感应电流。 按照表 11–2 中的实验操作，将观察到的结果填入表中。 在这一实验中，发现什么情况下能够产生感应电流？线圈 B 内什么物理量发生了变化？ 按照图 11–25 将灵敏电流计和线圈 B 连接成闭合回路。线圈 A 通过滑动变阻器和开关连接到电源上，组成另一个闭合回路。将线圈 A 插在线圈 B 里面，再将软铁棒插在线圈 A 中。 按照表 11–3 中的实验操作，将观察的实验结果填入表格中。 在这一实验中，发现什么情况下能够产生感应电流？线圈 B 内什么物理量发生了变化？ 图 11–25 研究电磁感应现象实验 A B P + − G 表 11–3 实验现象记录表 开关、滑动变阻器 的状态 灵敏电流计指针 是否偏转 开关闭合瞬间 开关闭合时，滑动变阻器的滑片静止 开关闭合时，滑动变阻器的滑片快速滑动 开关断开瞬间 图 11–24 研究电磁感应现象实验 G B 表 11–2 实验现象记录表 磁体的动作 灵敏电流计指针 是否偏转 插入线圈 停在线圈中 从线圈中抽出 在如图 11–24 所示的实验中，条形磁体插入线圈，线圈中的磁场均由弱变强；条形磁体从线圈中抽出，线圈中的磁场均由强变弱，如图 11–26 所示。这两种情况下，线圈中都产生了感应电流。 在如图 11–25 所示的实验中，开关闭合或断开的瞬间，或者在开关闭合、滑动变阻器的滑动头快速滑动时，线圈 A 中电流都会迅速变化，产生的磁场也迅速变化。由于线圈 A 与线圈 B 套在一起，使线圈 B 中磁场的强弱也迅速变化，如图 11–27 所示，这时，线圈 B 中产生了感应电流。 图 11–27 线圈 A 中电流的变化使线圈 B 中的磁场变化 图 11–26 条形磁体插入或者抽出线圈，使线圈内的磁场强弱发生变化 （a） （b） （b） （a） A B A B 从上述两个实验还可以发现：无论磁体还是通电线圈，只要能使线圈 B 内的磁场强弱变化，就会在线圈 B 中产生感应电流。图 11–28 沿着特殊圆锥外曲面向上滑动的闭合回路 线圈内的磁场强弱发生变化时，是否一定产生感应电流？将一块条形磁体固定在一个特殊圆锥曲面的上端，该圆锥外曲面的形状恰好沿着条形磁体的磁感线（图 11–28）。将一根导线两端连接微电流传感器的输入端（或者灵敏电流计）；再将导线环绕在圆锥外曲面的下端。沿曲面拉动导线，使导线沿着圆锥外曲面向上滑动。该导线组成的闭合回路内的磁场变强，但是微电流传感器（或者灵敏电流计）却没有检测到感应电流。 大家谈 为什么线圈内的磁场变强时，却没有产生感应电流呢？ 以上实验和其他事实都表明：只要通过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流。 新中国成立以来，我国电力工业在火力发电、水力发电、风力发电和核能发电等领域都取得了举世瞩目的成就。尤其在核能发电领域，我国自主研发的第三代核电“华龙一号”发电机（图 11–19）具有多项设计创新，其安全指标和技术性能都达到了国际三代核电技术的先进水平。但归根结底，无论是火力发电、水力发电、风力发电，还是核电站的发电，都是利用了电磁感应的基本原理。 一、单选题 1．下列装置能反映发电原理的是（　　） A． B． C． D． 2．一条形磁铁水平放置，一闭合导线框abcd位于磁铁的一端，线框平面始终与磁铁上表面垂直并与端面平行。当线框从磁体一端平移到另一端过程中（如图所示），穿过线框的磁通量变化情况是（　　） A．始终增大 B．始终减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 3．虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用和表示穿过两环的磁通量，则有（   ） A． B． C． D．无法判断 4．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，甲线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，乙线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。关于该实验下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 C．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 D．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 5．如图所示是一条形磁体周围部分磁感线分布示意图，在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2进行研究，圆心O、O′在条形磁体的中轴线上，P、Q位于圆环S1上，是上、下对称的两点，P、分别是两圆环S1、S2上相同位置的点。下列说法正确的是（　　） A．P点磁感应强度的大小比Q点的大 B．P点磁感应强度的大小比点的小 C．穿过S1的磁通量比穿过S2的大 D．穿过S1的磁通量与穿过S2的一样大 6．如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 二、实验题 7．在“研究电磁感应现象”实验中： (1)现有器材：A．零刻度在中央的灵敏电流计；B．带软铁棒的原、副线圈；C．蓄电池；D．滑动变阻器；E．电键；F．废干电池；G．阻值几十千欧的限流电阻；H．铜环；I．导线若干。实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述器材中的 或者 组成电路（填器材前的字母）。 (2)若选用部分器材组成如图所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针发生了偏转，现继续进行如下实验操作，填写下表空格：（答案均选填：“有偏转、无偏转”） 实验操作 指针偏转情况 滑片P右移时 原线圈停留在副线圈中静止不动时 拔出原线圈时 三、综合题 如图，为了知道钢梁结构是否均匀，采用一种由副线圈、原线圈和灵敏电流计连接而成的探测仪，检查时把探测仪套在钢梁上。 8．如图开关闭合瞬间，穿过副线圈的磁通量将 （A、增大B、减少C、不变），灵敏电流计指针将 （选择：A、发生偏转B、不发生偏转） 9．（多选）如图，假如探测仪内部没有钢梁，则开关闭合后（    ） A．原线圈内部的磁感线方向向右 B．原线圈内部的磁感线方向向左 C．放在原线圈内部的小磁针静止时，小磁针极指向原线圈的极 D．放在原线圈内部的小磁针静止时，小磁针极指向原线圈的极 10．开关闭合后，移动套在钢梁上的探测仪，遇到钢梁结构不均匀的地方，灵敏电流计的指针会摆动，表明副线圈中有电流产生。这种现象属于（    ） A．电流的磁效应 B．电流的热效应 C．电磁感应现象 11．在“探究通电螺线管内部磁感应强度”的学生自主活动中，记录磁传感器探测管的前端插入螺线管内部的距离与相应磁感应强度的测量值，绘制的-曲线如图所示。 （1）螺线管通电前， （选择：A、需要B、不需要）对磁传感器进行调零。 （2）螺线管内中央处的磁感应强度大小约为 T，若螺线管内的横截面积为，则穿过中央横截面的磁通量约为 Wb。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $