四川省成都市外国语学校物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练
习
一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)
1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是( )
A.ab向左运动,cd向右运动 B.ab向右运动,cd向左运动 C.ab、cd都向右运动 D.ab、cd保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动; A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确; B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误; C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误; D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;
2.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A. B. C.
D.
【答案】B
【解析】 【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西.故B正确. 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.
3.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )
A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心 B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外 C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心 D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外 【答案】D 【解析】 【详解】
如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
4.如下左图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】
试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.
解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,
因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B. 由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误; 故选C
点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.
5.如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )
A.两导线之间存在相互吸引的安培力 B.O点的磁感应强度为零 C.O点的磁感应强度方向竖直向下
D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选C.
6.如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+3)I 33)I 3C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(3-1)I D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(3-1)I 【答案】A 【解析】 【详解】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零,即
Bsin30Bccos30Bacos300
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(1+选项A正确;
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零,即
3)I 3Bsin30Bbcos30Basin300
其中Bb=B=kI,解得
Ia=(3-1)I
选项B错误;
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零,即
Bcos30Basin30-Bbcsin300
表达式无解,则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边,选项C错误;
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零,即
Bcos30Bbccos60Bacos600
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(3+1)I
选项D错误。 故选A。
7.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外 D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里 【答案】A 【解析】 【详解】
由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度BB.如图所示:
要使A点处的磁感应强度为零,则:
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。
8.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比,与该点到通电导线的距离r成反比,即B0kI,式中k为比例系数。现有r两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置,空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀
强磁场(图中未画出)。已知菱形PbQa的边长也为L,当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时,P点处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是( )
A.Q点处的磁感应强度大小为kI LB.匀强磁场的方向从P点指向Q点,大小为
2kI LI LD.两导线连线中点处的磁感应强
C.匀强磁场的方向从Q点指向P点,大小为2k度大小为3k【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
I L由题意知每股电流在P点处产生的磁场的磁感应强度大小为
BkI, L由安培定则知导线a和b中的电流在P点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa和Pb。
BC.由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P点指向Q点,且大小为k才能使P点处的合磁感应强度恰为零,B、C项错误; A.同理可知Q点处的磁感应强度也为零,A项错误; D.由于两导线连线中点到两导线的距离均为大小均为2k故选D。
I,LL,两导线在该处产生的磁感应强度加倍,2II,合磁感应强度的大小为3k,D项正确。 LL
9.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是( )
A.它最先是由奥斯特通过实验发现的 B.它说明了电能生磁
C.它是指变化的磁场产生电流的现象 D.它揭示了电流受到安培力的原因 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的,它说明了磁能生电的问题,它是指变化的磁场产生电流的现象,故选项C正确.
10.通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比,与该点到导线的垂直距离成反比.如图所示,菱形ABCD在水平面内,O点为菱形的中心,∠DAB=60°,在A、B、C三点垂直于水平面放置三根平行直导线,导线中电流的大小和方向均相同,则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为( )
A.相反,1∶2 C.垂直,2∶1 【答案】B 【解析】 【详解】
B.相同,1∶1 D.垂直,1∶2
如图甲所示,A、C处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度等大反向,矢量和为零,B处导线在O点处产生的磁场的磁感应强度沿OC方向,设菱形的边长为a,导线中的电流大小为I,则O点处的磁感应强度大小为B0生的磁场的磁感应强度的矢量和为
2kI.如图乙所示,A、C处导线在D点处产akI,方向垂直BD向右,B处导线在D点处产生的磁场akI,因此D点处的磁感应强度方向垂直BD向a的磁感应强度方向垂直BD向右,大小为右,大小为BD确.
2kI,则O、D两点处的磁感应强度方向相同,大小之比为1∶1,B正a
11.三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用小I1,I2、I3表示,电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是( )
A.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为2B B.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3B C.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为
3B 2D.当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为23B 【答案】A 【解析】 【详解】
AB.根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图,当I1=I2=I3时,令B1=B2=B3=B0,示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理,可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系B0当I1=3I2,I2=I3=I时,B1=3B0,B2=B3=B0,示意图如图乙所示
1B; 2
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B,故A正确,B错误; CD.当I2=3I,I1=I3=I时,B1=B3=B0,B2=3B0,示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为23B03B,同理可得,当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小也为3B,故CD错误。 故选A。
12.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动 B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动 C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转动 D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 CD 转动 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,ABD中线圈中的磁通量都不发生变化,只有C中闭合线圈的磁通量发生变化。 故选:C。
13.在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为: BkI,k为常数,r为到导r线的距离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为I,流过ABD半圆环的电流为
I2,流过ACD半圆环的电流为I,在圆环圆心处电流33产生的磁场的磁感应强度为B,若将ABD半圆环绕直径AD转过90°,这时在O点的磁感应强度大小为( )
A.3B 【答案】B 【解析】
B.5B C.2B
D.B
ABD半圆环的电流和ACD半圆环的电流产生的磁场在O点处的磁场的磁感应强度方向相反,
根据磁场叠加可知,半圆环中半圆环的电流为
1I电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为B,那么ACD32 I,在O点产生磁场的磁感应强度大小为2B,因此将ABD半圆环绕直径3转过90°,这时在O点磁场的磁感应强度大小为BACD错误;故选B.
B2(2B)25B,故B正确,
14.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,Oy竖直向下,Ox水平。在第一象限(空间足够大)存在垂直平面向外的磁场区域,磁感应强度沿y轴正方向不变,沿x轴正方向按照Bkx(k0且为已知常数)规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框,电阻为R,初始时一边与x轴重合,一边与y轴重合。将导线框以速度v0沿x轴正方向抛出,整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中,导线框下落高度为h,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.导线框受到的安培力总是与运动方向相反 B.导线框下落高度为h时的速度为2gh C.整个过程中导线框中产生的热量为mgh12mv0 2mRv0 k2L4D.导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为x【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.根据右手定则可知,线框将产生顺时针方向的电流,根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力,右边框产生方向向左的安培力,上边框产生方向向下的安培力,下边框产生方向向上的安培力,再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力,上、下边框产生的安培力大小相等,可知导线框受到向左的安培力的作用,即沿x轴负方向的安培力作用,而不是与运动方向相反,故A错误;
B.导线框在竖直方向所受安培力的合力为零,可知导线框在竖直方向做自由落体运动,下落高度为h时的速度满足运动学关系
v2h 2g可得
v2gh
故B正确;
C.当导线框速度恰好竖直向下时,说明导线框在水平方向速度减小为零,又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等,即导线框在竖直方向满足机械能守恒,所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失,大小为
12mv0,故C错误; 2D.设导线框在时间t时的水平分速度大小为v,水平位移为x,则在此时刻导线框产生感应电动势大小为
eB右LvB左Lvk(xL)LvkxLvkL2v
导线框内的感应电流大小为
ekL2v iRR
所以导线框受到安培力的大小为
k2L4v FB右iLB左iLkLiLR又根据
Ft0mv0
可得
k2L4vk2L4xRtRmv0
导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为
x故D正确。
mRv0 k2L4
15.下列说法中正确的是( ) A.机械波和电磁波都能在真空中传播
B.铁路,民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C.根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 D.两列波叠加时产生干涉现象,其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
机械波的传播需要介质,A错;红外线热效应显著,而穿透本领较弱,不能用来安检,铁路、民航等安检口使用x射线线对行李内物品进行检测.故B错误.根据相对论的基本原理得知:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.故C正确.两列波发生干涉时,振动加强区域与减弱区域是相互间隔,是稳定不变的.故D正确.
二、第十三章 电磁感应与电磁波初步实验题易错题培优(难)
16.如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将实物电路中所缺的导线补充完整___________.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或
“不”)
(3)在实验中,线圈L1插入或拔出线圈L2,导致电流计指针发生了偏转,这是________转化为电能.
【答案】 向左 机械能
【解析】 【详解】
(1)[1]将线圈B和电流计串联形成一个回路,将电键、滑动变阻器、电压、线圈A串联而成另一个回路即可,实物图如下所示:
(2)[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈的磁通量增加,电流计指针向右偏,合上开关后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,穿过线圈的磁通量减少,电流计指针将向左偏。
(3)[3]线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转,对应的是动生电动势,由能量守恒定律可知,是将机械能转化为电能。 【点睛】
知道探究电磁感应现象的实验有两套电路,这是正确连接实物电路图的前提与关键.对于该实验,要明确实验原理及操作过程,平时要注意加强实验练习.
17.(1)在“探究楞次定律”的实验中除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外,还要用到电表.请从下列电表中选择(______) A.量程为0~3 V的电压表 B.量程为0~3 A的电流表 C.量程为0~0.6 A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流表 (2)某同学按下列步骤进行实验: ①将已知绕向的螺线管与电表连接;
②设计表格,记录将磁铁N、S极插入和抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向; ③分析实验结果,得出结论.
上述实验中,漏掉的实验步骤是______.
丙
(3)图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时,在计算机屏幕上得到的波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I.根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线.现用该磁铁,如图乙所示,从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去.图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是____.
【答案】D 查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1].由于电流方向会发生变化,所以应该用零刻度在中间的灵敏电流表,故选D。 (2)[2].因为本实验时探究“楞次定律”的实验,所以要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系,从而来确定感应电流方向与原磁通量变化之间的关系。
(3)[3].根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线,则表明穿过线圈N极的磁通量增加时,应该形成图①的形状,当磁铁S极从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去,则穿过线圈平面的S极的磁通量先增大后减小,且磁场方向与题中所给的方向恰好相反,所以图像应该是B,故选B。
18.某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、定值电阻R1、滑动变阻器R2和开关S连接到干电池上.线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器R2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较快地向右滑动时,乙电流表指针的偏转情况是________________(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,乙电流表的偏转情况是____________(选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”) 【答案】向右偏 向左偏 【解析】
(1)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,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)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; 点睛:根据稳定时甲电流表指针的偏振确定指针偏转方向与电流流向间的关系;根据楞次定律判断感应电流的方向,结合题中条件,判断乙电流表指针偏转方向.
19.为探究影响感应电流方向的因素,几位同学做了如下的实验。 (1)小李同学选用图(甲)中的器材模仿法拉第的实验进行探究
①为了保证实验现象明显,电源选用_______,电表选用________;(填写器材前的代码) A.低压直流电源 B.低压交流电源 C.220V交流电源 D.灵敏电流计 E.0~0.6A量程的电流表 F.0~0.6V量程的电压表
②请在实物图中,用笔画线代替导线将电路补充完整_______;
③实验过程中,记录的实验现象如下表所示,观察四项实验结果,能够得出结论,产生感
应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”或“C”) A.磁场 B.电场 C.闭合导体回路包围的面积 开关和变阻器的状态 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时,滑动变阻器不动 开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片 线圈B中是否有电流 有 有 无 有 (2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图(乙)所示的电路,整个电路处于垂直导轨的磁场中,当导体棒在金属导轨上向右移动时,电表中有电流,得出结论,产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”或“C”)
A.磁场 B.电场 C.闭合导体回路包围的面积
依据小李和小张两位同学的实验得出结论: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。
(3)小任同学根据感应电流产生的条件,想利用摇绳发电。如图(丙)所示,把条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线,沿________方向站立时,发电的可能性比较大。(选填“东西”“南北”)。
【答案】A D A C 东西
【解析】 【分析】 【详解】
(1)①[1]探究感应电流产生的条件是通过开关的闭合与断开,滑动变阻器的滑动等方式改变流过A螺旋管的电流,从而让B线圈产生感应电流,故电源只需要低压直流电源就能满足要求,而不需要选低压交流电源让电流本身发生变化,则电源应选A;
[2]感应电流的产生比较微弱,电流方向需要根据指针偏转判断,则电流表选指针在的灵敏电流计最合适,故选D;
②[3]A线圈为通电的电路,B线圈为产生感应电流的回路,连接电路图如图所示
③[4]根据四个操作可总结得到,开关的断开与闭、闭合开关后移动滑动变阻器的滑片都改变了流过A线圈的电流大小,从而使得穿过B线圈的磁场变化,则产生感应电流的条件与磁场的变化有关,故A正确,BC错误。 故选A。
(2)[5]导体棒在金属导轨上向右移动切割磁感线,匀强磁场恒定,但引起了回路所围磁场的有效面积的增大,从而使得磁通量变大而产生感应电流,故产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积的变化有关,故C正确,AB错误。 故选C。
(3)[6]用跳绳构成闭合回路切割地磁场的磁感线,能够产生感应电流,因地磁场在地球外部是由南向北,有竖直方向的分量,跳绳垂直切割磁感线能产生最大的感应电流,则沿东西方向站立时,发电的可能性比较大。
20.在“探究电磁感应的产生条件”实验中,
(1)如图1所示,线圈横卧在课桌上并与G表相连,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,己知插入时G表指针向左偏转,则拔出时G表指针____________(填“向左”或“向 右”)偏转,若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出,则插入时G表 指针____________(填“向左”或“向右”)偏转,拔出时G表指针____________(填“向左” 或“向右”)偏转。
(2)如图2所示,将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G 表连接起来。一般情况下,开关和A线圈应该与学牛电源的____________(填“直流”或“交流”)接线柱相连,闭合开关接通电源后,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至 某一较小阻值,第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,则第二次G表偏转的角度较 ____________(填“小”或“大”)。
【答案】向右 向左 向右 直流 大 【解析】 【详解】
(1)[1][2][3].如图1所示,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,当插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转;同理,当条形磁铁S极正对线圈的右端,并从右端插入、左端拔
出,则插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转。
(2)[4][5].将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G表连接起来,A线圈应该与学生电源的直流接线柱相连,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,而第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,两种情况的磁通量变化均相同,而后者变化的时间短,那么第二次感应电动势较大,则G表偏转的角度较大。
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