内容正文:
第2课时 探究感应电流产生的条件
第四章 电磁感应
一、单选题
1.(2021·山东高三学业考试)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,不移动滑动变阻器的滑片
【答案】B
【解析】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,不移动滑动变阻器的滑片,回路中不会产生感应电流,故D错误。
故选B。
2.(2020·全国高二期末)从1820年到1831年,许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中,图为瑞士科学家科拉顿的实验场景,关于科拉顿实验的说法正确的是( )
A.实验过程没有感应电流的产生
B.观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了
C.观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大
D.将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计,错过了感应电流产生的时机
【答案】D
【解析】A.实验过程有感应电流产生,只是时间较短,没有观察到,故A错误;
BCD.科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时,线圈中的磁通量发生了变化,电流表的回路中有感应电流产生,当他跑到另一个房间时,由于磁铁在线圈中不动,此时没有感应电流,所以他无法观察到,故BC错误,D正确。
故选D。
3.1831年8月29日,法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象:把两个线圈绕在同一个铁环上(如图),一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于电磁感应现象的实验,并把它们总结成五类情况,请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象( )
A.恒定的电流 B.变化的磁场
C.运动的磁铁 D.在磁场中运动的导体
【答案】A
【解析】因为电磁感应现象是一个瞬间现象,只有在磁通量改变的时候才会出现,因此恒定的电流产生恒定的磁场,无法发生电磁感应现象,因此A符合题意,BCD不符合题意,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.(2020·渭南市尚德中学高三月考)如图所示,两线圈绕在圆环铁芯上,左边连接电源,右边连接一小灯泡,老师用此装置做实验时,某同学发现,小灯泡会亮。当开关S处于不同状态时小灯泡会有的现象,下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间,小灯泡会亮一下,电流方向向下
B.开关闭合并保持一段时间,在这段时间内,小灯泡一直会亮
C.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小灯泡会亮一下,电流方向向下
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小灯泡中不会有电流流过
【答案】C
【解析】A.开关闭合后的瞬间,左边线圈中的电流变大,左边线圈中产生的磁场方向向上,穿过右边线圈的磁通量变大,且磁场方向向下,由楞次定律可知,电流方向向上,故A错误;
B.开关闭合并保持一段时间,在这段时间内,左边线圈中的电流不变,产生的磁场不变,穿过右边线圈的磁通量不变,则无电流产生,小灯泡不会亮,故B错误;
CD.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,左边线圈中的电流变小,左边线圈中产生的磁场方向向上,穿过右边线圈的磁通量变小,且磁场方向向下,由楞次定律可知,电流方向向下,则小灯泡会亮一下,故C正确,D错误。
故C。
5.(2020·湖北高三开学考试)为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用,某小组查阅资料得知:“将金属线圈放置在头部上方几厘米处,给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流,电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流,而对脑神经产生电刺激作用,其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应
C.若将脉冲电流改为恒定电流,可持续对脑神经产生电刺激作用
D.若脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强
【答案】D
【解析】A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应,故A错误;