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章末强化练(二) 电磁感应
[对应学生用书P154]
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.导体在磁场中运动一定能产生感应电流
B.闭合线圈整个放在变化磁场中一定能产生感应电流
C.感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反
D.感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化
D [导体在磁场中如果沿磁场方向运动,没有切割磁感线,是不会产生感应电流的,并且选项没说明回路是否闭合,故A选项错误;如果线圈平面与磁感线方向平行,则有效面积为零,所以没有磁通量变化,不会产生感应电流,故B选项错误;根据楞次定律得知,当磁通量增加时,感应电流的磁场跟原来的磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场跟原来的磁场方向相同,故C错误;由楞次定律定义可知,D选项正确.]
2.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消
C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D.以上说法都不对
C [由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项A、B、D错误,只有C正确.]
3.在实际生产中,有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈,当电路中的开关S由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧,危及操作人员的人身安全.为了避免电弧的产生,可在线圈处并联一个元件,下列方案可行的是( )
D [根据题意可以知道当开关断开瞬间时,线圈中产生很高的自感电动势,若不并联元件,则会产生电弧,因此:当并联电容器时,只能对电容器充电,仍不能解决电弧现象,故A错误;当并联发光二极管时,因为发光二极管有单向导电性,因此注意方向,B选项的二极管的接法与C选项的导线有一样的作用,当闭合S时,线圈被短路,无法正常工作,唯有D选项,既能避免产生电弧,又能不影响电路,所以D选项是正确的,B、C错误.]
4.闭合回路由电阻R与单匝导线框组成,其面积大小为S,内部磁场大小按Bt图线变化,方向如图,且Bt图线的斜率为k,则回路中( )
A.感应电流的方向为逆时针方向
B.感应电流的电流强度越来越大
C.磁通量的变化率越来越大
D.产生的感应电动势大小为kS
D [由楞次定律可知,电流方向为顺时针,故A错误;由图像可知,磁感应强度随时间均匀增大,则由Φ=BS可知,磁通量随时间均匀增加,故其变化率恒定不变,由法拉第电磁感应定律可知,E===kS,感应电动势保持不变,电流强度不变,故B、C错误;D正确.]
5.如图所示电路中,当开关S断开瞬间( )
A.流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左
B.流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右
C.流经R2和L的电流方向都向右
D.流经R2和L的电流方向都向左
A [在S断开前,自感线圈L中有自右向左的电流,断开S后瞬间,L的电流要减小,于是L中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,但电流还是逐渐减小为零,原来跟L并联的电阻R2,由于电源的断开,向左的电流会立即消失,但此时它却与L形成了串联的回路,L中维持的正在减弱的电流恰好从电阻R2中流过,方向由左到右.]
6.如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有定值电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.ab中的感应电流方向由b到a
B.ab中的感应电流逐渐减小
C.ab所受的安培力保持不变
D.电阻R的热功率不变
D [磁感应强度均匀减小,穿过回路的磁通量均匀减小,根据楞次定律得知ab中的感应电流方向由a到b,故A错误;由于磁感应强度均匀减小,穿过回路的磁通量均匀减小,根据法拉第电磁感应定律E=可知,回路产生的感应电动势恒定,则ab中的感应电流不变,故B错误;根据安培力公式F=BIL知,电流I不变,B均匀减小,则ab所受的安培力减小,故C错误;I不变,根据P=I2R分析电阻R的热功率保持不变,故D正确.]
7.如图所示,将铜片悬挂在电磁铁的两极间,形成一个摆.在电磁铁线圈未通电时,铜片可以自由摆动,忽略空气阻力及转轴摩擦的作用.当电磁铁通电后,电磁铁两极间可视为匀强磁场,忽略磁边缘效应.关于通电后铜片的摆动过程,以下说法正确的是( )
A.