内容正文:
第3课 电磁感应现象及应用
1.如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是、,且“井”字形回路中没有感应电流通过,则( )
A. B.
C. D.其中某一个杆静止
2.纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外,线框的ab边与磁场的边界MN重合。下列方法能让线框产生感应电流的是( )
A.将线框向右平移 B.将线框向左平移
C.将线框向上平移 D.将线框向下平移
3.电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。小组同学探讨如图所示的情境下的电磁学问题,已知初始状态闭合的圆形铜质线圈与通电长直导线位于同一平面内,则下列说法正确的是( )
A.通过线圈的磁场方向垂直纸面向外
B.若线圈向左平移至导线左侧对称位置的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增加
C.若将线圈平行于导线沿纸面向上移动,线圈中不会产生感应电流
D.若将线圈以直径ab为轴转动,线圈中不会产生感应电流
4.我们乘坐火车时,通过刷二代身份证可以完成进站、过闸机等验证。检验机器内读卡器的线圈中通有周期性变化的电流,身份证内的芯片与天线(线圈)构成一闭合回路(后面将芯片与天线构成的闭合回路简称为闭合回路),当某同学将身份证放置在检验机器的读卡器上时,下列说法正确的是( )
A.穿过闭合回路的磁通量一定增加
B.读卡器的线圈周围会产生磁场,这是电磁感应现象
C.闭合回路中产生了感应电流,则穿过闭合回路的磁通量一定会改变
D.无论怎样放置身份证,闭合回路内都会产生感应电流
5.如图所示,一个三角形导体线圈ABC位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,AB边与导线平行。已知到无限长直导线的距离为处的磁感应强度大小(为常量)。下列说法正确的是( )
A.在这个平面内,线圈远离导线移动,线圈中没有感应电流
B.在这个平面内,线圈平行于导线左右移动,线圈中有感应电流
C.仅使导线中电流的大小随时间均匀增大,线圈中没有感应电流
D.仅让线圈绕AB边向纸面内转动,线圈中有感应电流
6.以下四种情况能产生感应电流的是( )
A.在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B.在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C.在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D.在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
7.如图所示,装置中线圈平面与螺线管垂直,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,穿过线圈A的磁场方向向右
B.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,通过线圈A的磁通量不变
C.开关S闭合,线圈A一直中有感应电流
D.开关S断开瞬间,线圈A中有感应电流
8.如图所示,矩形导线框abcd的对称轴是(竖直方向),左侧存在垂直线框平面向外的匀强磁场。则下列过程中线框不会产生感应电流的是( )
A.将线框沿方向向上平移一小段距离
B.将线框ad边以为轴向外转动
C.将线框沿水平方向向右平移一小段距离(线框未离开磁场)
D.将线框沿水平方向向左平移一小段距离(线框未完全进入磁场)
9.下列几种情况下,线框中能产生感应电流的是( )
A. 保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中水平向右平移
B. 保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中向下平移
C. 线框绕垂直于磁感线的轴顺时针转动
D. 闭合线圈在磁场中保持静止
10.如图所示为某磁场磁感线分布示意图,两相同金属圆环、的圆心O、在磁场的中轴线上,两圆环环面均与中轴线垂直,点P、Q、在圆环上,P、Q关于O点对称。以下说法正确的是( )
A.P、Q两点磁感应强度相同
B.P点磁感应强度比点小
C.穿过的磁通量大于穿过的磁通量
D.以PQ连线为轴旋转时,没有感应电流产生
11.我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,卫星姿势会改变。假设卫星中有一边长为的正方形导线框水平放置,卫星所在位置磁场的磁感应强度大小,方向如图所示,。下列说法正确的是( )
A.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,导线框中会产生感应电流
B.导线框在图示位置时,穿过线框的磁通量为
C.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
D.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
12.如图甲所示,在矩形线圈所在平面内放置两平行直导线1、2,线圈到两导线的距离相等。当导线1、2中通有选项图所示的电流(取向上电流为正,B中1、2两条线重合),在时间内,能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,矩形导线框在匀强磁场内做各种运动的过程中,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
14.关于下列四幅情景图,其中判断正确的是( )
A.图甲中小磁针正上方直导线中通有水平向右电流时,小磁针N极会垂直纸面向外转动
B.图乙中线框由实线位置转动到虚线位置,穿过线框的磁通量变小
C.图丙中磁铁向右插入不闭合线圈,线圈中会产生感应电流
D.图丁中条形磁体附近水平放置的金属框从A下落到C的过程中,金属框中有感应电流产生
15.如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙。当列车经过线圈的过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的磁通量先增大后减小
C.列车匀速运动时,线圈没有感应电流
D.列车加速运动时,线圈有感应电流
16.随着社会的发展,人民生活水平大大提高,广大乐迷喜爱的电吉他等乐器也进入生活。电吉他的琴弦带有磁性,琴身上装有拾音器,琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化,线圈产生的信号经放大器放大后使扬声器发声。拾音器的原理图如图所示。下列说法正确的是( )
A.拾音器线圈的工作原理是电磁感应 B.电吉他的琴弦可以用纯尼龙材料制成
C.琴弦不动时,线圈中有感应电流 D.琴弦振动时,线圈中产生感应电流
17.如图所示,光滑的弧形碗中间部位矩形虚线框内有垂直纸面向外的匀强磁场,金属环在点由静止释放,向右滚动至最高点,则下列描述正确的是( )
A.点高于点
B.、两点在同一水平线上
C.点低于点
D.金属环最终将在虚线框内做往复运动
18.如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮过程磁铁远离螺线管回归原位置。则( )
A.按住按钮不动,螺旋管中一直存在感应电流
B.按下按钮过程,螺线管中产生感应电流
C.松开按钮过程,螺线管中产生感应电流
D.若磁铁两磁极对调位置,门铃将不能正常工作
19.某实验装置如图所示,在铁芯P上绕有两个线圈A和B,如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况,如图所示,则在~这段时间内,能在线圈B中产生感应电流的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
20.某同学为商店设计了一个感应门铃,强磁条固定在门框上,线圈和语音系统固定在平开门(前后开)上,当线圈中感应出一定强度的电流信号时,自动触发语音系统发出语音,下列说法中正确的是( )
A.开门时发出语音 B.开门时不发出语音
C.开门时线圈的磁通量增大 D.关门时线圈的磁通量增大
21.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,、、为三个闭合金属圆环,且半径依次增大,假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是( )
A.穿过、两环的磁通量相同
B.穿过、、三个环的磁通量依次增大
C.当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,、、三个环中都有感应电流
D.当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,只有、两个环中有感应电流
22.如图所示,在空间直角坐标系中,两条彼此绝缘的长直导线分别与Ox、Oy轴重合,电流均沿坐标轴正方向,已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度(k为常量)。若一闭合圆形金属线圈的圆心在xOy平面内从图示位置沿直线向右上方运动,下列说法正确的是( )
A.若,则圆心处的磁感应强度沿z轴正方向
B.若,则圆心处的磁感应强度沿z轴正方向
C.若,则金属线圈中有感应电流产生
D.若,则金属线圈中有感应电流产生
23.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,以它们为坐标轴构成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,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,两直导线中的电中感应电流的情况是( )
A.线圈中无感应电流 B.线圈中无感应电流
C.线圈中有感应电流 D.线圈中有感应电流
24.在如图所示的电路中,电路甲和电路乙分别用开关S1,S2控制,小灯泡L只要有电流流过就能发光,则下列操作能使L发光的是( )
A.保持S1闭合,断开S2的瞬间
B.保持S1闭合,闭合S2的瞬间
C.保持S2闭合,断开S1的瞬间
D.保持S2闭合,闭合S1的瞬间
25.工程施工过程中,有时需要确定地下电缆的具体深度及走向,如图所示,水平地面下有一平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线,P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴,P、Q关于导线上下对称,圆形金属线圈水平放置,其圆心位于P点,不考虑地磁场的影响,则( )
A.电流在P、Q两点产生磁场的磁感应强度相同
B.线圈在图示位置的磁通量为零
C.线圈从图中位置竖直向上运动的过程中会产生感应电流
D.线圈从N点沿直线加速运动到M点的过程中不会产生感应电流
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第3课 电磁感应现象及应用
1.如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是、,且“井”字形回路中没有感应电流通过,则( )
A. B.
C. D.其中某一个杆静止
【答案】C
【详解】“井”字形回路中没有感应电流通过,表明通过回路的磁通量没有发生变化,即金属棒ab、cd的运动速度相等,则有
故选C。
2.纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外,线框的ab边与磁场的边界MN重合。下列方法能让线框产生感应电流的是( )
A.将线框向右平移 B.将线框向左平移
C.将线框向上平移 D.将线框向下平移
【答案】A
【详解】线框中磁通量发生改变时会产生感应电流,所以当线框向右平移时,磁通量逐渐增大,有感应电流。
故选A。
3.电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。小组同学探讨如图所示的情境下的电磁学问题,已知初始状态闭合的圆形铜质线圈与通电长直导线位于同一平面内,则下列说法正确的是( )
A.通过线圈的磁场方向垂直纸面向外
B.若线圈向左平移至导线左侧对称位置的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增加
C.若将线圈平行于导线沿纸面向上移动,线圈中不会产生感应电流
D.若将线圈以直径ab为轴转动,线圈中不会产生感应电流
【答案】C
【详解】A.由右手螺旋定则可知,通过线圈的场方向垂直纸面向里,故A错误;
B.线圈向左平移至导线左侧的过程中,穿过线圈的磁通量先增大再减小,之后再增加再减小,故B错误;
C.若将线圈平行于导线沿纸面向上移动,则穿过线圈的磁通量不变,线圈中不会产生感应电流,故C正确;
D.若将线圈以直径ab为轴转动,则穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,故D错误。
故选C。
4.我们乘坐火车时,通过刷二代身份证可以完成进站、过闸机等验证。检验机器内读卡器的线圈中通有周期性变化的电流,身份证内的芯片与天线(线圈)构成一闭合回路(后面将芯片与天线构成的闭合回路简称为闭合回路),当某同学将身份证放置在检验机器的读卡器上时,下列说法正确的是( )
A.穿过闭合回路的磁通量一定增加
B.读卡器的线圈周围会产生磁场,这是电磁感应现象
C.闭合回路中产生了感应电流,则穿过闭合回路的磁通量一定会改变
D.无论怎样放置身份证,闭合回路内都会产生感应电流
【答案】C
【详解】B.读卡器的线圈周围会产生磁场,这是电流的磁效应,故B错误;
AC.闭合回路中产生了感应电流,则穿过闭合回路的磁通量一定会改变(可能增大,也可能减小),故A错误,C正确;
D.若身份证以某个角度放置时,穿过闭合回路内的磁通量始终为零,则闭合回路内不会产生感应电流,故D错误。
故选C。
5.如图所示,一个三角形导体线圈ABC位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,AB边与导线平行。已知到无限长直导线的距离为处的磁感应强度大小(为常量)。下列说法正确的是( )
A.在这个平面内,线圈远离导线移动,线圈中没有感应电流
B.在这个平面内,线圈平行于导线左右移动,线圈中有感应电流
C.仅使导线中电流的大小随时间均匀增大,线圈中没有感应电流
D.仅让线圈绕AB边向纸面内转动,线圈中有感应电流
【答案】D
【详解】A.线圈远离导线移动时,穿过闭合回路的磁通量减小,线圈中有感应电流,故A错误;
B.线图平行于导线左右移动,穿过闭合回路的磁通量不变,线圈中没有感应电流,故B错误;
C.导线中的电流大小改变,穿过闭合回路的磁通量改变,线圈中一定有感应电流,故C错误;
D.线圈绕AB边向纸面内转动,穿过闭合回路的线圈磁通量变化,线图中有感应电流,故D正确。
故选D。
6.以下四种情况能产生感应电流的是( )
A.在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B.在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C.在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D.在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
【答案】B
【分析】产生感应电流的条件为:闭合回路中磁通量发生变化。
【详解】A.开口的铝环,未构成闭合回路,故未产生感应电流,故A错误;
B.闭合线圈竖直向下运动过程中,磁通量先减小后增大,故闭合线圈中产生了感应电流,B正确;
C.在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动,线圈中磁通量保持不变,故没有产生感应电流,C错误;
D.闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面,闭合线圈中磁通量始终为0,故没有产生感应电流,D错误。
故选B。
【点睛】
7.如图所示,装置中线圈平面与螺线管垂直,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,穿过线圈A的磁场方向向右
B.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,通过线圈A的磁通量不变
C.开关S闭合,线圈A一直中有感应电流
D.开关S断开瞬间,线圈A中有感应电流
【答案】D
【详解】A.由安培定则可知,闭合开关,穿过线圈A的磁场方向向左,故A错误;
B.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片时,螺线管的电流大小改变,穿过线圈A的磁通量改变,故B错误;
CD.开关闭合或断开瞬间,线圈A中磁通量发生变化,会产生感应电流,当电流稳定后,穿过线圈的磁通量不再发生改变,此时线圈中无电流,故C错误,D正确。
故选D。
8.如图所示,矩形导线框abcd的对称轴是(竖直方向),左侧存在垂直线框平面向外的匀强磁场。则下列过程中线框不会产生感应电流的是( )
A.将线框沿方向向上平移一小段距离
B.将线框ad边以为轴向外转动
C.将线框沿水平方向向右平移一小段距离(线框未离开磁场)
D.将线框沿水平方向向左平移一小段距离(线框未完全进入磁场)
【答案】A
【详解】A.将线框沿方向向上平移一小段距离,由于磁场分布不变,线框在磁场中的有效面积S不变,磁感应强度B也不变,根据磁通量Φ=BS可知,穿过线框的磁通量Φ没有发生变化,所以线框中不会产生感应电流,故A正确;
B.将线框ad边以为轴向外转动,此时线框在垂直于磁场方向上的有效面积发生了变化,故该过程S变化、B不变,那么穿过线框的磁通量Φ发生变化,所以线框中会产生感应电流,故B错误;
C.将线框沿水平方向向右平移一小段距离(线框未离开磁场),线框在磁场中的有效面积S减小,磁感应强度B不变,根据磁通量Φ=BS,S减小、B不变,所以穿过线框的磁通量Φ减小,线框中会产生感应电流,故C错误;
D.将线框沿水平方向向左平移一小段距离(线框未完全进入磁场),线框在磁场中的有效面积S增大,磁感应强度B不变,根据磁通量Φ=BS,S增大,B不变,所以穿过线框的磁通量Φ增大,线框中会产生感应电流,故D错误。
故选A。
9.下列几种情况下,线框中能产生感应电流的是( )
A. 保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中水平向右平移
B. 保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中向下平移
C. 线框绕垂直于磁感线的轴顺时针转动
D. 闭合线圈在磁场中保持静止
【答案】C
【详解】通过线圈的磁通量发生变化时,会产生感应电流,选项中只有线框绕垂直于磁感线的轴顺时针转动时,磁通量会发生变化。
故选C。
10.如图所示为某磁场磁感线分布示意图,两相同金属圆环、的圆心O、在磁场的中轴线上,两圆环环面均与中轴线垂直,点P、Q、在圆环上,P、Q关于O点对称。以下说法正确的是( )
A.P、Q两点磁感应强度相同
B.P点磁感应强度比点小
C.穿过的磁通量大于穿过的磁通量
D.以PQ连线为轴旋转时,没有感应电流产生
【答案】C
【详解】A.磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小,磁场方向沿磁感线切线方向,可知,P、Q两点磁感应强度大小相等,方向不相同,即P、Q两点磁感应强度不相同,故A错误;
B.磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小,根据图中磁感线分布情况可知,P点磁感应强度比点大,故B错误;
C.磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小,根据图中磁感线分布情况可知,环所在位置的磁感应强度大于环所在位置的磁感应强度,由于环与中轴线垂直,有效面积相等,则穿过的磁通量大于穿过的磁通量,故C正确;
D.以PQ连线为轴旋转时,穿过线圈的磁通量发生变化,可知,有感应电流产生,故D错误。
故选C。
11.我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,卫星姿势会改变。假设卫星中有一边长为的正方形导线框水平放置,卫星所在位置磁场的磁感应强度大小,方向如图所示,。下列说法正确的是( )
A.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,导线框中会产生感应电流
B.导线框在图示位置时,穿过线框的磁通量为
C.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
D.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
【答案】AC
【详解】A.以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过导线框的磁通量发生了变化,所以导线框中会产生感应电流,A正确;
B.导线框在图示位置时,穿过线框的磁通量为
B错误;
C.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
C正确;
D.若以边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
D错误。
故选AC。
12.如图甲所示,在矩形线圈所在平面内放置两平行直导线1、2,线圈到两导线的距离相等。当导线1、2中通有选项图所示的电流(取向上电流为正,B中1、2两条线重合),在时间内,能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】A.A中电流产生的磁场不变,线圈中磁通量恒定,不会产生感应电流,故A错误;
B.B中1、2产生的磁场始终抵消,线圈中合磁通量始终为0,不会产生感应电流,故B错误;
CD.CD中电流产生的磁场方向相同,合磁场在变化,线圈中磁通量变化,产生感应电流,CD正确。
故选CD。
13.如图所示,矩形导线框在匀强磁场内做各种运动的过程中,能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】A.线框在运动过程中,面积不变、磁感应强度不变,穿过线框的磁通量不变,不产生感应电流,故A错误;
BD.线框转动过程中,穿过闭合线框的磁通量发生变化,能产生感应电流,故BD正确;
C.线框与磁场平行,线框在运动过程中,穿过线框的磁通量始终为零,不发生变化,没有感应电流产生,故C错误;
故选BD。
14.关于下列四幅情景图,其中判断正确的是( )
A.图甲中小磁针正上方直导线中通有水平向右电流时,小磁针N极会垂直纸面向外转动
B.图乙中线框由实线位置转动到虚线位置,穿过线框的磁通量变小
C.图丙中磁铁向右插入不闭合线圈,线圈中会产生感应电流
D.图丁中条形磁体附近水平放置的金属框从A下落到C的过程中,金属框中有感应电流产生
【答案】BD
【详解】A.根据安培定则,小磁针正上方直导线中通有水平向右电流时,小磁针N极会垂直纸面向里转动,A错误;
B.根据磁通量可知,图乙中线框由实线位置转动到虚线位置,穿过线框的磁通量变小,B正确;
C.图丙中磁铁向右插入不闭合线圈,由于电路不闭合,所以线圈中不会产生感应电流,C错误;
D.图丁中条形磁体附近水平放置的金属框从A下落到C的过程中,穿过金属框的磁通量发生变化,所以金属框中有感应电流产生,D正确。
故选BD。
15.如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙。当列车经过线圈的过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的磁通量先增大后减小
C.列车匀速运动时,线圈没有感应电流
D.列车加速运动时,线圈有感应电流
【答案】BD
【详解】当列车经过线圈的过程中,线圈的磁通量先增大后减小,根据电磁感应规律可知,线圈会有感应电流。
故选BD。
16.随着社会的发展,人民生活水平大大提高,广大乐迷喜爱的电吉他等乐器也进入生活。电吉他的琴弦带有磁性,琴身上装有拾音器,琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化,线圈产生的信号经放大器放大后使扬声器发声。拾音器的原理图如图所示。下列说法正确的是( )
A.拾音器线圈的工作原理是电磁感应 B.电吉他的琴弦可以用纯尼龙材料制成
C.琴弦不动时,线圈中有感应电流 D.琴弦振动时,线圈中产生感应电流
【答案】AD
【详解】A.琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化,回路产生感应电流,线圈产生的电信号经放大器放大后使扬声器发声,所以拾音器线圈的工作原理是电磁感应,故A正确;
B.电吉他的琴弦必须用金属线,不可以用纯尼龙材料制成,否则不能构成回路,故B错误;
CD.琴弦不动时,拾音器线圈中的磁通量不发生变化,线圈中不会有感应电流;琴弦振动时,拾音器线圈中的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,故C错误,D正确。
故选AD。
17.如图所示,光滑的弧形碗中间部位矩形虚线框内有垂直纸面向外的匀强磁场,金属环在点由静止释放,向右滚动至最高点,则下列描述正确的是( )
A.点高于点
B.、两点在同一水平线上
C.点低于点
D.金属环最终将在虚线框内做往复运动
【答案】AD
【详解】金属环在进入和穿出磁场的过程中,穿过环的磁通量发生变化,环中有感应电流产生,将损耗一定的机械能,所以M点高于N点。金属环的摆动幅度会越来越小,最终出不了磁场,而做等幅摆动。
故选AD。
18.如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮过程磁铁远离螺线管回归原位置。则( )
A.按住按钮不动,螺旋管中一直存在感应电流
B.按下按钮过程,螺线管中产生感应电流
C.松开按钮过程,螺线管中产生感应电流
D.若磁铁两磁极对调位置,门铃将不能正常工作
【答案】BC
【详解】A.按住按钮不动,稳定后,穿过螺线管的磁通量保持不变,不会产生感应电流,故A错误;
B.按下按钮过程,穿过螺线管的磁通量增加,螺线管中产生感应电流,故B正确;
C.松开按钮过程,穿过螺线管的磁通量减少,螺线管中产生感应电流,故C正确;
D.若磁铁两磁极对调位置,按下按钮过程或松开按钮过程,穿过螺线管的磁通量均会发生变化,螺线管中均会产生感应电流,门铃能正常工作,故D错误。
故选BC。
19.某实验装置如图所示,在铁芯P上绕有两个线圈A和B,如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况,如图所示,则在~这段时间内,能在线圈B中产生感应电流的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】BCD
【详解】A.根据产生感应电流的条件,即线圈磁通量发生变化。甲图中电流不变,即线圈A中产生磁场的磁感应强度不变,线圈B中不会产生感应电流,选项A错误;
BCD.乙、丙、丁图中线圈A的电流发生改变,产生磁场的磁感应强度发生变化,穿过B线圈的磁通量发生变化,则线圈B中能产生感应电流,选项BCD正确。
故选BCD。
20.某同学为商店设计了一个感应门铃,强磁条固定在门框上,线圈和语音系统固定在平开门(前后开)上,当线圈中感应出一定强度的电流信号时,自动触发语音系统发出语音,下列说法中正确的是( )
A.开门时发出语音 B.开门时不发出语音
C.开门时线圈的磁通量增大 D.关门时线圈的磁通量增大
【答案】AD
【详解】AB.开门、关门时,线圈磁通量都发生了改变,都会出现感应电流,语音系统都会发出语音,故A正确,B错误;
CD.开门时线圈的磁通量减小,关门时线圈的磁通量增大,故C错误,D正确。
故选AD。
21.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,、、为三个闭合金属圆环,且半径依次增大,假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是( )
A.穿过、两环的磁通量相同
B.穿过、、三个环的磁通量依次增大
C.当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,、、三个环中都有感应电流
D.当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,只有、两个环中有感应电流
【答案】AD
【详解】A.线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同,故A正确;
BCD.根据安培定则可知,穿过a的磁感线方向向左,穿过b的磁感线方向向上,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,线圈中电流将发生改变,产生的磁场随之改变,穿过a、b两环的磁通量会发生改变,故a、b两环中都会产生感应电流;而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等,完全抵消,总的磁通量为零,不发生变化,故c环中没有感应电流产生,故BC错误,D正确。
故选AD。
22.如图所示,在空间直角坐标系中,两条彼此绝缘的长直导线分别与Ox、Oy轴重合,电流均沿坐标轴正方向,已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度(k为常量)。若一闭合圆形金属线圈的圆心在xOy平面内从图示位置沿直线向右上方运动,下列说法正确的是( )
A.若,则圆心处的磁感应强度沿z轴正方向
B.若,则圆心处的磁感应强度沿z轴正方向
C.若,则金属线圈中有感应电流产生
D.若,则金属线圈中有感应电流产生
【答案】BD
【详解】AB.由安培定则可知长直导线在圆心处产生的磁感应强度沿z轴正方向,长直导线在圆心处产生的磁感应强度沿z轴负方向,根据和,可得圆心处的磁感应强度沿z轴负方向,同理可得,若,则圆心处的磁感应强度沿z轴正方向,故A错误,B正确;
C.若,根据和,可得穿过金属线圈的磁通量为0,金属线圈的圆心在xOy平面内沿直线运动的过程中,穿过金属线圈的磁通量不变,所以金属线圈中无感应电流产生,故C错误;
D.若,根据和,可得穿过金属线圈的磁通量不为0,金属线圈的圆心在xOy平面内沿直线运动的过程中,穿过金属线圈的磁通量发生变化,则金属线圈中有感应电流产生,故D正确。
故选BD。
23.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,以它们为坐标轴构成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,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,两直导线中的电中感应电流的情况是( )
A.线圈中无感应电流 B.线圈中无感应电流
C.线圈中有感应电流 D.线圈中有感应电流
【答案】BC
【详解】AC.根据右手螺旋定则可知,两直导线在线圈a、c中磁场不为零,a中磁场垂直纸面向里,c中磁场垂直纸面向外,当两直导线中的电流都增大时,线圈a、c中的磁通量都变大,所以线圈a、c中有感应电流,故A错误,C正确;
BD.根据右手螺旋定则可知,两直导线在线圈b、d处的磁场始终相互抵消,即线圈b、d中的磁通量始终为零,故线圈b、d中没有感应电流,故B正确,D错误。
故选BC。
24.在如图所示的电路中,电路甲和电路乙分别用开关S1,S2控制,小灯泡L只要有电流流过就能发光,则下列操作能使L发光的是( )
A.保持S1闭合,断开S2的瞬间
B.保持S1闭合,闭合S2的瞬间
C.保持S2闭合,断开S1的瞬间
D.保持S2闭合,闭合S1的瞬间
【答案】AB
【详解】A.保持S1闭合,断开S2的瞬间,穿过闭合电路甲的磁通量发生变化,从而产生感应电流,则L发光,故A正确;
B.保持S1闭合,闭合S2的瞬间,穿过闭合电路甲的磁通量发生变化,从而产生感应电流,则L发光,故B正确;
CD.保持S2闭合,断开或闭合S1的瞬间,穿过电路甲的磁通量没有发生变化,则电路甲中没有感应电流产生,L不能发光,故CD错误。
故选AB。
25.工程施工过程中,有时需要确定地下电缆的具体深度及走向,如图所示,水平地面下有一平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线,P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴,P、Q关于导线上下对称,圆形金属线圈水平放置,其圆心位于P点,不考虑地磁场的影响,则( )
A.电流在P、Q两点产生磁场的磁感应强度相同
B.线圈在图示位置的磁通量为零
C.线圈从图中位置竖直向上运动的过程中会产生感应电流
D.线圈从N点沿直线加速运动到M点的过程中不会产生感应电流
【答案】BD
【详解】A.根据题意,由对称性可知,电流在P、Q两点产生磁场的磁感应强度大小相等,由安培定则可知,电流在P、Q两点产生磁场的磁感应强度方向不同,故A错误;
B.根据题意,由对称性可知,线圈在图示位置的磁通量为零,故B正确;
C.线圈从图中位置竖直向上运动的过程中,磁通量一直为零,不会产生感应电流,故C错误;
D.由于MN平行轴,电流也平行轴,则MN到长直导线的距离相等,线圈从N点沿直线加速运动到M点过程中,穿过线圈的磁通量始终不变,则不会产生感应电流,故D正确。
故选BD。
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