内容正文:
第1课时 划时代的发现
第四章 电磁感应
一、单选题
1.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是
A.库伦利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
B.法拉第发现电流的磁效应,这和他深受康德的哲学思想影响是分不开的
C.奥斯特发现了电磁感应现象,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
D.安培首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人们对电磁现象的研究
【答案】A
【解析】A.库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究,故A正确;
B.奥斯特发现电流的磁效应,这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的,故B错误;
C.法拉第发现了电磁感应现象,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生,故C错误;
D.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故D错误;
2.有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。这时可以看到,小磁铁竟然离开锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定距离后,便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。如果外界有一个磁场要通过超导体内部,那么在磁场作用下,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候,磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知( )
A.超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B.超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C.将磁铁靠近超导体,超导体表面的感应电流增大,超导体和磁铁间的斥力就会增大
D.将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力将变成引力
【答案】C
【解析】A.由题意可知,超导体处在磁场中,磁场要通过超导体内部,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流,故A错误;
B.超导体处在均匀变化的磁场中时,超导体表面就会产生感应电流,但由材料无法确定感应电流是否恒定,故B错误;
C.由材料可知,将磁铁靠近超导体,磁场要通过超导体的磁通量增大,超导体表面的感应电流增大,电流产生的磁场增大,则超导体和磁铁间的斥力就会增大,故C正确;
D.由材料可知,超导体在外界磁场作用下,磁铁和超导体之间相互排斥,则将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力仍为斥力,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴建立一个平面直角坐标系,四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图中所示.当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中能产生感应电流的有______(选填“a”“b”“c”和“d”中的一个或多个)。
【答案】a、c
【解析】[1]由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。ac线圈中磁场不为零,a中磁场垂直纸面向里,当电流增大时,线圈a中有逆时针方向的电流,c中磁场垂直纸面向外,当电流增大时,线圈c中有顺时针方向的电流,其中bd线圈中的磁通量为零,当电流变化时不可能产生感应电流。
三、解答题
4.如图所示,磁感应强度为B的有界匀强磁场垂直穿过边长为a的正三角形线圈(磁场的边界也为正三角形,面积与线圈的面积相等).试求:在将线圈绕其重心逆时针转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为多少?
【答案】
【解析】原来线圈的磁通量
旋转后,线圈与磁场位置如图,则旋转后线圈的磁通量
穿过线圈磁通量的变化
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第1课时 划时代的发现
第四章 电磁感应
一、单选题
1.(2019·浙江高三月考)在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是
A.库伦利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
B.法拉第发现电流的磁效应,这和他深受康德的哲学思想影响是分不开的
C.奥斯特发现了电磁感应现象,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
D.安培首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人们对电磁现象的研究
2.(2020·北京高三一模)有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。这时可以看到,小磁铁竟然离开锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定距离后,便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。如果外界有一个磁