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【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——第22讲 电磁感应现象及应用(考点精讲)
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这是一份【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——第22讲 电磁感应现象及应用(考点精讲),共22页。
第22讲 电磁感应现象及应用
【考点梳理】
考点一、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.产生的电流叫作感应电流.
考点二、感应电流的产生条件
1.磁通量
(1)概念:穿过某个面的磁通量等于闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积.
(2)公式:Φ=BS.
2.产生感应电流的条件
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
技巧方法总结:
1.磁通量的正、负:其正、负是这样规定的:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入为正磁通量,则磁感线从反面穿入即为负磁通量.反之亦可.
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.
5.产生感应电流的条件(1)电路为闭合电路;(2)穿过电路的磁通量发生变化.
注意:(1)、(2)两条必须同时满足,才能产生感应电流.
2.判断感应电流有无的方法:(1)明确电路是否为闭合电路.(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化.
3.ΔΦ与Φ意义不同,大小也没有必然的联系.感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,与ΔΦ有关.
【题型归纳】
考点一:电磁感应的发现过程
1.(2021·云南·弥勒市第二中学高二期中)物理学家通过艰苦的实验来探究自然物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史的是( )
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证
B.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律
C.奥斯特发现电流周围存在磁场,并提出分子电流假说解释磁现象
D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,库仑精确测定了两个点电荷的电荷量
2.(2021·湖南·长郡中学高二月考)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接.焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )
A.库仑 B.安培 C.密立根 D.法拉第
3.(2021·全国·高二课时练习)如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
A.B.C.D.
考点二:感应电路产生的条件
4.(2021·江苏·东海县教育局教研室高二期中)实验室中,某同学采用如图所示装置来“研究电磁感应现象”,下列说法正确的是( )
A.开关的闭合与断开过程,电流表的指针不会偏转
B.开关闭合后,将A线圈匀速插入B线圈的过程中,电流表的指针不偏转
C.开关闭合后,匀速移动滑动变阻器的滑片,电流表的指针不偏转
D.开关闭合后,若将A线圈与B线圈保持相对静止并向上运动,则电流表的指针不偏转
5.(2021·浙江·高二期中)下列图示中的闭合线圈始终全部处在匀强磁场中运动,其中能产生感应电流的是( )
A.水平方向匀速运动 B.水平方向匀速运动
C.绕轴 OO'转动 D.绕轴 OO'转动
6.(2021·云南·弥勒市一中高二月考)下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图,其中判断正确的是( )
A.图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,增大电流,圆线圈中有感应电流
B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,正方形线圈中持续有感应电流
C.图丙中的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转,都可以产生感应电流
D.图丁金属杆在F作用下向右运动过程中,若磁场减弱,回路不一定会产生感应电流
【双基达标】
一、单选题
7.(2021·山东菏泽·高二期中)如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图。下列操作中不能产生感应电流的是( )
A.开关S闭合瞬间 B.开关S闭合后,拔出线圈A中的铁芯
C.开关S闭合后,变阻器滑片P移动 D.开关S闭合后,变阻器滑片P不移动
8.(2021·江苏常熟·高二期中)在我国南海上有一浮桶式灯塔,其结构如图所示,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中阴影部分),其内部为产生磁场的磁体,磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动,线圈与塔灯相连,下列说法错误的是( )
A.当海面无波浪时,该灯塔无法发光
B.该装置的工作原理是电磁感应现象
C.当线圈上下运动时,回路中无感应电流
D.圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等
9.(2021·湖北·高二期中)如图所示,金属线框abcd处于垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。线框做下列几种运动时,可以产生感应电流的是( )
A.绕线框中心垂直于纸面的轴转动 B.以cd边为轴转动
C.向左匀速运动 D.向右加速运动
10.(2021·浙江·金华市江南中学高二期中)图中能产生感应电流的是( )
A.B.C.D.
11.(2021·贵州·高二学业考试)如图为演示电磁感应现象的实验装置,线圈与灵敏电流计G组成闭合电路。演示过程中,下列描述正确的是( )
A.条形磁铁插入线圈的过程,灵敏电流计指针摆动
B.条形磁铁插入线圈的过程,灵敏电流计指针无摆动
C.条形磁铁在线圈中保持静止,灵敏电流计指针摆动
D.条形磁铁从线圈中拔出的过程,灵敏电流计指针无摆动
12.(2021·山东·滕州市第一中学新校高二期中)探究产生感应电流条件的实验操作如图甲、乙、丙所示。
甲:AB棒垂直磁感线左右运动 乙:AB棒沿磁感线上下运动 丙:AB棒垂直磁感线左右运动
上面各个图中电流表完好,接线准确。则:下列说法正确的是:( )
A.只有甲会产生感应电流 B.甲、乙会产生感应电流
C.甲、丙会产生感应电流 D.甲、乙、丙都不会产生感应电流
13.(2021·山西大同·高二期中)关于磁通量和电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.通电导体周围产生磁场和磁场对通电导体发生作用属于电磁感应现象。
B.电荷在磁场中定向移动形成电流属于电磁感应现象
C.磁通量是过程量,它表示回路从某一时刻到另时刻磁通量的改变量
D.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化
14.(2021·浙江省桐乡第一中学高二期中)下列说法正确的是( )
A.如图甲所示磁感线分布可知,直导线中的电流方向是向下的
B.如图乙所示,如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F,则可测出该处磁感应强必为
C.如图丙所示,闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动,由于在做切割磁感线运动,会在线圈中产生感应电流
D.如图丁所示,绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时,穿过此线圈平面的磁通量为0
15.(2021·浙江温州·高二期中)某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.在甲图中,AB导线上下运动时,发现有感应电流产生
B.在乙图中,将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同
C.在丙图中,闭合开关s后,将滑片P向右移动的过程中,由于导线没有做切割磁感线的运动,故没有感应电流产生
D.在丙图中,闭合开关s后,当滑片P向左减速移动的过程中,线圈B的磁通量减少,当滑片P向左加速移动的过程中,线圈B的磁通量增加
16.(2021·湖北·安陆第一高中高二期中)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。竖直面内的金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中不产生感应电流的是( )
A.同时增大减小
B.让金属圆环以直径为轴转动过程中
C.向上平移金属圆环
D.在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线
【高分突破】
一:单选题
17.(2021·山东·安丘市普通教育教学研究室高二期中)在如图所示的坐标系第一象限内存在垂直纸面向外的磁场,磁场沿y轴方向均匀分布、沿x轴正方向逐渐稀疏。在第一象限内有一个平行于平面的矩形导线框,已知穿过线框的磁通量为,则以下判断正确的是( )
A.此时线框内有感应电流产生
B.若线框沿y轴正方向平移,则框内有感应电流产生
C.若线框沿x轴负方向平移,则框内有感应电流产生
D.以为轴翻转,则这一过程中框内磁通量变化量为
18.(2021·福建·厦门一中高二期中)下列选项中能产生感应电流的是( )
A.B.C.D.
19.(2021·江苏淮安·高二期中)法拉第通过精心设计的一系列试验,发现了电磁感应现象,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来,在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是( )
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电流,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电流
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电流,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
20.(2021·河南·范县第一中学高二期中)将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中,各线圈的运动方式如选项图所示,则能够在线圈中产生感应电流的是 ( )
A.水平向左移动B.水平向右移动C.绕虚线轴转动D.竖直向下移动
21.(2021·辽宁·营口经济技术开发区熊岳高级中学高二月考)如图所示,线圈在磁场区域中,线圈中没有感应电流产生的是( )
A.把线圈变成圆形(周长不变) B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱 D.使线圈以过ab的直线为轴旋转
22.(2021·江苏·泗阳县实验高级中学高二月考)如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d,将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域,若,则线圈中不产生感应电流的时间应等于( )
A. B.
C. D.
二、多选题
23.(2021·河北·大厂回族自治县高级实验中学高二期中)如图所示通有恒定电流的导线与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框由Ⅰ绕导线翻转到Ⅱ,则( )
A.若先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则ΔΦ1ΔΦ2
C.先后两次线框中均会产生感应电流
D.第一次线框中有感应电流产生,第二次不会产生感应电流
24.(2021·吉林油田高级中学高二开学考试)在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以产生感应电流的是( )
A.甲图,条形磁铁向闭合金属环运动
B.乙图,条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程
C.丙图中,开关闭合后发现金属棒运动
D.丁图中,导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接
25.(2021·云南·弥勒市第二中学高二期中)如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线圈与导线在同一平面上,在下列状况中线框中能产生感应电流的是( )
A.导线中电流强度变小
B.线框向上平动
C.线框向下平动
D.线框以ad边为轴转动
26.(2021·湖北孝感·高二期中)下列情况能产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时
B.如图乙所示,导体框在匀强磁场中向右加速运动时
C.如图丙所示,开关S闭合或断开时
D.如图丙所示,开关S闭合时滑动变阻器的滑片向左匀速滑动
27.(2021·辽宁·辽河油田第二高级中学高二开学考试)如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,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中有感应电流的是( )
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固定不动 D.将电键突然断开的瞬间
28.(2021·黑龙江·密山市第一中学高二期中)下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是( )
A.甲图中,使导体棒AB顺着磁感线运动
B.乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈
C.丙图中,开关S保持闭合,使小螺线管A插入大螺线管B中不动
D.丙图中,开关S保持闭合,使小螺线管A插入大螺线管B中不动,移动滑动变阻器的滑片
三、实验题
29.(2021·全国·高二课时练习)如图所示是探究电磁感应产生条件的实验器材。
(1)在图中用实线代替导线将实验器材连成实验电路_____;
(2)可以使电流表的指针发生偏转的操作有:
①_____ 、②_____;
(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向_____(选填“左”或“右”)偏转;
(4)某同学在连接好的电路中做实验。第一次将螺线管A从螺线管B中快速抽出,第二次将螺线管A从螺线管B中慢慢抽出,发现电流计指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度_____(选填“大”或“小”),原因是_____。
30.(2021·全国·高二课时练习)某同学在“探究电磁感应产生条件”的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻、滑动变阻器和开关S连接到电源上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表完全相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
(1)当滑片P较快地向左滑动时,电流表甲的指针的偏转情况是______,电流表乙的指针的偏转情况是______(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,电流表乙的指针的偏转情况是_______。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
四、填空题
31.(2021·重庆第二外国语学校高二期中)如图所示,线圈A插在线圈B中,线图B与电流表组成闭合电路;线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路,用此装置来研究电磁感应现象.开关闭合瞬间,电流表指针_________(选填“会”或“不会”)发生偏转:开关闭合稳定后,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针__________(选填“会”或“不会”)发生偏转,请同学们根据该实验器材,再写出一条能够让电流表指针发生偏转的实验操作:__________。
32.(2021·福建·厦门市湖滨中学高二期中)如图所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中________电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中________电流通过。(均选填“有”或“无”)
33.(2021·全国·高二专题练习)如图所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的指针________(选填“不偏转”或“偏转”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的指针________。(选填“不偏转”或“偏转”)
34.(2021·全国·高二专题练习)判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生。(____)
(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生。(____)
(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。(____)
(4)不论电路是否闭合,只要电路中磁通量发生变化,电路中就有感应电流。(____)
【答案详解】
1.A
【详解】
A.牛顿第一定律所描述的状态是理想状态,是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证,故A正确;
B.法拉第发现了电磁感应现象,楞次总结出了判断感应电流方向的规律,故B错误;
C.奥斯特发现电流周围存在磁场,安培提出分子电流假说解释磁现象,故C错误;
D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,库仑定性的比较了两个点电荷的变化,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】
线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,原理是电磁感应,电磁感应发现者是法拉第。
故选D。
3.B
【详解】
A.闭合电键后,导体ab在磁场中受到磁场力的作用而运动,该实验探究通电导线受到磁场力的作用,A错误;
B.导体棒运动,导体棒切割磁感线产生感应电流,探究电磁电磁感应现象, B正确;
C.开关闭合后,原来静止在磁场中的导体运动起来,说明通电导体在磁场在中受到力的作用,探究的是通电导线受磁场力作用,C错误;
D.导体中通过电流时,原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转,说明它受到了磁力的作用,从而说明电流的周围存在磁场,探究的是电流的磁效应,D错误。
故选B。
4.D
【详解】
A.开关的闭合与断开过程,穿过线圈B的磁通量都要发生变化,产生感应电流,则电流表的指针会偏转,选项A错误;
B.开关闭合后,将A线圈匀速插入B线圈的过程中,穿过线圈B的磁通量要发生变化,产生感应电流,电流表的指针偏转,选项B错误;
C.开关闭合后,匀速移动滑动变阻器的滑片,线圈A中的电流发生变化,则穿过线圈B的磁通量要发生变化,产生感应电流,电流表的指针偏转,选项C错误;
D.开关闭合后,若将A线圈与B线圈保持相对静止并向上运动,穿过线圈B的磁通量没有发生变化,不产生感应电流,则电流表的指针不偏转,选项D正确。
故选D。
5.D
【详解】
ABC.三幅图所示情况下,线圈内的磁通量均不变,不会产生感应电流,故ABC不符合题意;
D.该图所示情况下,线圈中的磁通量会变化,会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】
A.图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零,即使增大通过导线电流,圆线圈中也不会有感应电流产生,故A错误;
B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,在图示位置穿过线圈磁通量的变化率为零,所以正方形线圈中无感应电流,故B错误;
C.在题图示的情况下,线框以为轴旋转时,线框中的磁通量始终为零,线框中磁通量也就不变化,不产生感应电流,故C错误;
D.图丁金属杆在F作用下向右运动过程中,闭合线圈面积增大,若磁场减弱,则穿过闭合线圈的磁通量不一定改变,回路中不一定会产生感应电流,故D正确。
故选D。
7.D
【分析】
产生感应电流的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
【详解】
A.开关S闭合瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈产生感应电流,A不符合题意;
B.开关S闭合后,拔出线圈A中的铁芯,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈产生感应电流,B不符合题意;
C.开关S闭合后,变阻器滑片P移动,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,C不符合题意;
D.开关S闭合后,变阻器滑片P不移动,穿过线圈B的磁通量没有发生变化,没有感应电流产生,D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】
A.当海面无波浪时,线圈没有相对磁体上下运动,则线圈没有切割磁感线,所以该灯塔无法发光,则A正确,不符合题意;
B.该装置的工作原理是电磁感应现象,所以B正确,不符合题意;
C.当线圈上下运动时,线圈切割磁感线,所以回路中有感应电流,则C错误,符合题意;
D.根据对称性可知,圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等,所以D正确,不符合题意;
故选C。
9.B
【详解】
A.绕线框中心垂直于纸面的轴转动,线框中的磁通量不变,不会产生感应电流,A错误;
B.以cd边为轴转动,线框中的磁通量会发生变化,会产生感应电流,B正确;
CD.由于磁场范围足够大,当线圈向左匀速运动或向右加速运动,线框中的磁通量不变,不会产生感应电流,CD错误。
故选B。
10.B
【详解】
A . 由于线圈未闭合,所以不能产生感应电流,故A错误;
B.在线圈转动过程中,线圈中的磁通量发生变化,则线圈中会产生感应电流,故B正确;
CD.线圈向右运动过程中,线圈中磁通量未发生变化,不会产生感应电流,故CD错误。
故选B。
11.A
【详解】
AB.条形磁铁插入线圈的过程,闭合回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,故灵敏电流计指针摆动,B错误,A正确;
C.条形磁铁在线圈中保持静止,闭合回路的磁通量不发生变化,没有感应电流产生,灵敏电流计指针不摆动,C错误;
D.条形磁铁从线圈中拔出的过程,闭合回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,故灵敏电流计指针摆动,D错误。
故选A。
12.A
【详解】
图甲所示电路是闭合电路,灵敏电流计的指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流;图丙所示电路是断开的,灵敏电流计的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流。图乙导体在磁场中不做切割磁感线运动,说明电路中没有产生感应电流,故A正确,BCD错误。
故选A。
13.D
【详解】
A.电流能产生磁场,是电流的磁效应,不是电磁感应现象,通电导体在磁场中受到安培力作用,不是电磁感应现象,选项A错误;
B.电荷在磁场中定向移动形成电流,不是电磁感应产生的电流,不是电磁感应现象,选项B错误;
C.磁通量是状态量,是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数,选项C错误;
D.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,是电磁感应现象,选项D正确。
故选D。
14.D
【详解】
A.由甲所示磁感线分布,根据安培定则可知,直导线中的电流方向是向上的,故A错误;
B.只有通电导线与磁场方向垂直时,安培力
该处没有指明通电导线与磁场方向垂直,则该处磁感应强不一定为
故B错误;
C.如图,闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动,穿过闭合回路的磁通量没有发生变化,虽然做切割磁感线运动,线圈中不会产生感应电流,故C错误;
D.绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时磁场与线圈平面平行,穿过此线圈平面的磁通量为0,故D正确。
故选D。
15.B
【详解】
A.在甲图中,AB导线上下运动时,没有切割到磁感线,磁通量也没有变化,所以没有发现有感应电流产生,则A错误;
B.在乙图中,将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中,磁通量的变化量相同,但是磁通量的变化快慢不同,所以B正确;
C.在丙图中,闭合开关s后,将滑片P向右移动的过程中,电路中的电流发生变化,则线圈中的磁通量发生了变化,所以有感应电流产生,则C错误;
D.在丙图中,闭合开关s后,当滑片P向左减速移动的过程中,电阻减小,电流增大,线圈B的磁通量增加,当滑片P向左加速移动的过程中,电阻增大,电流减小,线圈B的磁通量减少,所以D错误;
故选B。
16.B
【详解】
A.增大B1,则金属圆环上半部分的磁通量变大;减小B2,则金属圆环下半部分的磁通量变小,故穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,A错误;
B.金属圆环以直径为轴转动过程中,穿过线圈的上半部分和下半部分的磁场变化大小相同,磁通量不变化,则不产生感应电流,B正确;
C.环向上平移,磁通量向里增大,穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,C错误
D.在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线,不论电流方向如何通电直导线产生的磁场都会穿过线圈,则致使线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,D错误。
故选B。
17.C
【详解】
A.由于线框内的磁通量没有发生变化,所以没有感应电流。故A错误;
B.若线框沿y轴正方向平移,由于磁场沿y轴方向均匀分布,则线框内的磁通量没有发生变化,因此框内没有感应电流产生。故B错误;
C.若线框沿x轴负方向平移,由于磁场沿x轴正方向逐渐稀疏,磁通量发生变化,则框内有感应电流产生。故C正确;
D.由于磁场沿x轴正方向逐渐稀疏,以为轴翻转后,磁通量不为,则这一过程中框内磁通量变化量不为。故D错误。
故选C。
18.B
【详解】
A.线框未闭合,不会产生感应电流,故A错误;
B.线框闭合且通过线框的磁通量有变化,能产生感应电流,故B正确;
C.根据右手螺旋定则可知,通过线框的磁通量始终为0,不能产生感应电流,故C错误;
D.线框移动过程中,通过线框的磁通量不变,不能产生感应电流,故D错误。
故选B。
19.A
【详解】
A.静止导线上的稳恒电流产生的磁场恒定,不会使近旁静止的线圈中的磁通量发生变化从而产生感应电流,故A符合题意;
B.稳恒电流产生恒定的磁场,近旁运动的线圈中的磁通量可以发生变化从而产生感应电流,故B不符合题意;
C.导体相对磁铁运动,可以切割磁感线产生感应电流,故C不符合题意;
D.运动导线上的稳恒电流可以产生运动的磁场,从而可以使近旁的线圈中的磁通量发生变化从而产生感应电流,故D不符合题意。
故选A。
20.C
【详解】
当闭合回路中的磁通量改变时,回路中产生感应电流,A、B、D中穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,C中磁通量不断变化,故C正确。
故选C。
21.B
【详解】
把线圈变成圆形(周长不变)、使磁场增强或减弱、使线圈以过ab的直线为轴旋转,均会导致闭合回路磁通量发生变化,会产生感应电流,而使线圈在磁场中加速平移,磁通量不变,不会产生感应电流。
故选B。
22.C
【详解】
如图所示
从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域,线框中的磁通量就不再发生变化,故线圈中没有感应电流的距离为,所以线圈中不产生感应电流的时间应为
故C正确,A、B、D错误;
故选C。
23.BD
【详解】
AB.依题意,由通电直导线磁场特点可知,金属框在Ⅰ、Ⅱ位置的磁通量大小相等设为Φ,第一次平移过程中,穿过金属框的磁感线方向发生变化,磁通量变化量为
ΔΦ1=-Φ-Φ=-2Φ
第二次翻转过程中,穿过金属框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量为
ΔΦ2=Φ-Φ=0
则
ΔΦ1>ΔΦ2
故A错误;B正确;
CD.根据感应电流产生的条件,可知第一次金属框中磁通量发生了变化,会产生感应电流,第二次金属框中磁通量不变,不会产生电流。故C错误;D正确。
故选BD。
24.AB
【详解】
A.条形磁铁向闭合金属环运动过程,穿过金属环的磁通量有变化,能产生感应电流,故A正确;
B.乙图中,条形磁铁插入线圈的过程中,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故B正确;
C.丙图中,金属棒通电后受到安培力,在安培力作用下开始运动,和感应电流无关。故C错误;
D.丁图中,既没有导体切割磁感线,也没有磁通量的变化,故不产生感应电流,故D错误。
故选AB。
25.AD
【详解】
A.当导线中电流强度变小时,电流形成的磁场减弱,穿过线圈的磁通量减小,故在线框中能产生感应电流,A正确;
BC.线框向上平动或向下平动时,穿过线圈的磁通量不变,故在线框中不能产生感应电流,BC错误;
D.线框以ad边为轴转动时穿过线框的磁通量发生变化,故在线框中能产生感应电流,D正确。
故选AD。
26.ACD
【详解】
A.如图甲所示,导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时,切割磁感线,产生感应电流,A正确;
B.如图乙所示,导体框在匀强磁场中向右加速运动时,闭合回路磁通量不变,不会产生感应电流,B错误;
C.如图丙所示,当开关闭合或断开时,电流变化,磁场变化,穿过闭合回路磁通量变化,产生感应电流,C正确;
D.当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时,滑动变阻器接入电路的部分电阻值减小,则电路中的电流增大,磁场变化,穿过闭合回路磁通量变化,产生感应电流,D正确。
故选ACD。
27.BD
【详解】
A.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,A错误;
B.通电时,使变阻器的滑片P匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流将发生变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量会变化,因此会产生感应电流,B正确;
C.通电时,使变阻器的滑片 P 固定不动,电路中电流不变,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,C错误;
D.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,D正确。
故选BD。
28.BD
【详解】
A.题图甲中导体棒顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化,无感应电流,故A错误;
B.题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加,拔出线圈时线圈中的磁通量减少,线圈中都能产生感应电流,故B正确;
C.题图丙中开关S保持闭合,回路中为恒定电流,小螺线管A产生的磁场稳定,螺线管B中的磁通量无变化,无感应电流,故C错误;
D.题图丙中开关S保持闭合,小螺线管A插入大螺线管B中不动,移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化,从而使小螺线管A产生的磁场变化,故大螺线管B中的磁通量变化,有感应电流,故D正确。
故选BD。
29.见解析图 当电键S断开或闭合时 电键S闭合,线圈A插入或拔出线圈B时 右 大 第一次磁通量变化率比第二次磁通量变化率大
【详解】
(1)[1]如图所示
(2)①[2]当电键S断开或闭合时,通过线圈A的电流发生变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,电流表指针发生偏转;
②[3]电键S闭合,线圈A插入或拔出线圈B时,穿过线圈B的磁通量发生变化,B中有感应电流产生,电流表指针发生偏转;
(3)[4]开关闭合时,A中的电流增大,B中的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏;则当螺线管A向上拔出的过程中,B中的磁通量减小,所以灵敏电流计的指针向右偏;
(4)[5][6]第一次磁通量变化率比第二次磁通量变化率大,所以偏转幅度大;
30.向右偏 向右偏 向左偏
【详解】
(1)[1][2]由图可知,电流从正极流入时指针向右偏.当滑片P较快地向右滑动时,电阻增大,电流减小,电流表甲的指针仍向右偏转;根据右手定则,穿过B线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律,B中产生的感应电流的方向是逆时针的,电流从乙电流表正极流入,指针向右偏;
(2)[3]断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,穿过B线圈的磁通量向下增大,根据楞次定律,B中产生的感应电流的方向是顺时针的,电流从乙电流表负极流入,指针向左偏。
31.会 会 开关闭合稳定后,隔一段时间,快速地断开开关。
【详解】
[1]当开关闭合瞬间,线圈A中的电流大小发生变化,则线圈A产生的磁场变强,通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,电流表指针发生偏转;
[2]开关闭合稳定后,移动滑动变阻器的滑片,线圈A中的电流大小发生变化,则线圈A产生的磁场强弱发生变化,通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,电流表指针发生偏转;
[3]开关闭合稳定后,隔一段时间,快速地断开开关。
32.有 有 无
【详解】
[1][2][3] 如图所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中有电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中有电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中无电流通过。
33.偏转 不偏转
【详解】
略
34.错误 错误 正确 错误
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