内容正文:
阶段检测练 (二) 电磁感应及其应用
[对应学生用书P133]
一、选择题( 本题共12小题, 在每小题给出的四个选项中,1~8题只有一项符合题目要求, 9~12题有多项符合题目要求)
1.(2021·云南昆明高二期末)实验发现,“钇钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零。在课堂上,物理老师把条形磁铁N极朝上竖直放在讲桌上,把从液氮中取出的“钇钡铜氧”合金圆环平放在条形磁铁N极正上方,发现“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针(俯视)的感应电流
B.“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针(俯视)的感应电流
C.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力大于所受重力
D.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力小于所受重力
A 解析:“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受到斥力作用,即“钇钡铜氧”合金圆环中电流产生的磁场方向向下,由安培定则可判断出“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针(俯视)的感应电流,A正确,B错误;由于“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受力平衡,“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力等于所受重力,C、D错误。
2.(2021·福建福州第十中学高二期中)如图甲所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的铜圆环,从上向下看时,铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图乙表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像,则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中( )
B 解析:由图乙可知,0~1 s,电流顺时针方向,则感应电流产生的磁场向下,由楞次定律可知原磁场向上增大或向下减小,且斜率不变,1~3 s感应电流为零,则原磁场未发生变化,3~5 s感应电流逆时针方向,感应电流产生的磁场向上,由楞次定律可知原磁场,向上减小或向下增大,且斜率不变,综上可得,B正确,A、C、D错误。
3.如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个大小、质量完全一样的水平导体圆盘,将它们彼此用导线连接(边缘处通过滑环连接)。当圆盘a转动时,下列说法正确的是( )
A.圆盘b总是与a沿相同的方向转动
B.圆盘b总是与a沿相反的方向转动
C.若B1、B2同向,a、b转向相同
D.若B1、B2反向,a、b转向相同
D 解析:由于题干中没有说明两个竖直方向的匀强磁场B1、B2的方向和圆盘a转动的方向,故应该分情况讨论。假设匀强磁场B1、B2的方向都竖直向上,从上往下看(俯视)圆盘a顺时针转动,则圆盘a产生感应电动势,圆盘中心O的电势高于边缘的电势,圆盘a相当于是发电机,给圆盘b供电,圆盘b中的电流方向由边缘流向中心O′,根据左手定则,圆盘b将沿逆时针方向转动;同理可得匀强磁场B1方向竖直向上、匀强磁场B2方向竖直向下时,从上往下看(俯视)圆盘a顺时针转动,圆盘b将沿顺时针方向转动。同理分析其他情况可得,B1、B2同向时,a、b转向相反;B1、B2反向时,a、b转向相同。D正确。
4.(2021·山东济宁高二期末)如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西且强度较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响,让检测线圈(位于水平面内)从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处,在此过程中,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )
A.感应电流的方向先顺时针后逆时针
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针
C.检测线圈所受安培力的方向先向南后向北
D.检测线圈所受安培力的方向先向北后向南
B 解析:根据通电直导线周围的磁感线的分布特点,检测线圈由远处移近直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向下的分量,且磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针;当检测线圈逐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,A错误,B正确;根据楞次定律“来拒去留”可知,检测线圈所受安培力的方向一直向北,C、D错误。
5.(2021·山东滨州高二期末)某次实验的实物连线如图所示,电源内阻忽略不计,线圈L的直流电阻与小灯泡A的直流电阻相等,闭合开关稳定后,小灯泡正常发光。断开开关的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小灯泡突然变亮然后再慢慢熄灭
B.小灯泡中的电流方向发生变化
C.断开开关后,小灯泡能继续发光,是因为电源继续向小灯泡输出能量
D.自感线圈的自感系数L越大,小灯泡和自感线圈组成的回路中的电流越大
B 解析:由于线圈L的直流电阻与小灯泡A的直流电阻相等,电路稳定后流过小灯泡和线圈L的电流相等。断开开关的瞬间,由于流过线圈L的电流不能突变,