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专题11 电磁感应
1.(2021·浙江省温州中学高三月考)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是( )
A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【解析】未接导线时,表针晃动过程中导线切割磁感线,表内线圈会产生感应电动势,故A错误;未接导线时,未连成闭合回路,没有感应电流,所以不受安培力,故B错误;接上导线后,表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势,根据楞次定律可知,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用,故C错误D正确。故选D。
2.(2021·浙江丽水一中高三开学考试)关于下列图片,说法正确的是( )
A.图甲是磁电式电流表的内部结构图,里面的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,因为铝框中能产生感应电流,磁场对该感应电流的安培力有助于偏转指针停下来
B.图乙是动圈式扬声器的结构示意图,当随声音变化的电流通过线圈,在安培力作用下线圈发生振动,从而带动纸盆振动发出声音的;这种扬声器是不能当话筒使用的
C.图丙是钳式电流表,利用互感原理,可用于估测较大的交、直电流
D.图丁是验电器和静电计,用于检验物体是否带电,只有当带电体与导体棒的上端金属球直接接触时金属箔片或者指针才会张开
【答案】A
【解析】磁电式电流表里面的线圈常常用铝框做骨架,因为铝框在磁场中转动时能产生阻尼,让线圈快速稳定下来,故A正确;电流通过线圈,在安培力作用下线圈发生振动,从而带动纸盆振动发出声音;动圈式扬声器也可以当话筒使用,声音使纸盆振动,带动线圈切割磁感线,从而产生感应电流,故B错误;钳式电流表,利用互感原理,只能用于估测较大的交变电流,故C错误;验电器和静电计,用于检验物体是否带电,当带电体与导体棒的上端金属球接触或靠近时金属箔片或者指针都会张开,故D错误。
故选A。
3.(2021·河北省衡水二中高三月考)某同学设计了一种无线供电装置,原理如图甲所示,感应线圈处在垂直于感应线圈平面的磁场中,磁场的磁感应强度变化如图乙所示,规定磁场垂直感应线圈平面向上为正,下列说法正确的是( )
A.
时间内,感应线圈中的电流方向自b流向a
B.
时间内,感应线圈中的电流方向自a流向b
C.保持磁场磁感应强度最大值不变,使其周期减半,则
端感应电动势将加倍
D.保持磁场磁感应强度最大值不变,使其周期加倍,则
端感应电动势将加倍
【答案】C
【解析】
时间内磁场方向向上且增强,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下,由右手螺旋定则可判断电流方向由a流向b;
时间内磁场方向向下且增强,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上,由右手螺旋定则可判断电流方向由b流向a,故AB错误;磁场的最大值不变,周期减半,感应线圈磁通量变化率加倍,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势加倍,反之周期加倍,感应线圈磁通量变化率减半,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势减半,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2021·福建省泉州一中高三月考)在水平光滑绝缘桌面上有一边长为
的正方形线框
,被限制在沿
方向的水平直轨道自由滑动。
边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域
,直角边
和
的长也等于
,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力作用下向右匀速穿过磁场区,若图示位置为
时刻,设逆时针方向为电流的正方向。则感应电流
图像正确的是(时间单位为
)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】bc边的位置坐标x在0-l的过程,根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a,为正值。线框bc边有效切线长度为L=l-vt。感应电动势为E=BLv=B(l-vt)•v均匀减小,感应电流
即知感应电流均匀减小。同理,x在l-2l过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a,为负值,感应电流均匀减小。故ABC错误,D正确。故选D。
5.(2021·河北省秦皇岛一中高三开学考试)自感电动势是在自感现象中产生的感应电动势,它的大小由导体本身(自感系数L)及通过导体的电流改变快慢程度共同决定,若用国际单位制中的基本单位表示自感系数L的单位H,正确的是( )
A.kg·m2·A-2·s-2
B.kg·m2·A-2·s-3
C.kg·m·A-2·s-2
D.m2·kg·s-3·A-1
【答案】A
【解析】根据
,可得
,则H的单位是
,故选A。
6.(2021·湖北省武汉二中高三月考)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、