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4.2探究电磁感应的产生条件
1.关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是( )
A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流产生
B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中一定有感应电流产生
C.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间,闭合电路中一定没有感应电流产生
D.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生
解析:选D.产生感应电流的条件有两个:(1)闭合电路;(2)穿过闭合电路的磁通量发生了变化.故选D.
2.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转.由此可以判断( )
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
解析:选B.滑片P向左加速移动,电路中电阻增大,电流减小,A形成的磁场减小,B中磁通量减少,感应电流使电流计指针向右偏转;线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,B中磁通量都减少,感应电流引起电流计指针向右偏转,选项B正确.
[来源:学科网ZXXK]
3.如图所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量,则有( )
A.Φ1>Φ2
B.Φ1<Φ2
C.Φ1=Φ2
D.无法确定
解析:选C.大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分,两环的有效面积相同,故Φ1=Φ2.故选C.
4.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
解析:选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图所示.考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的.故选C.[来源:Zxxk.Com]
5.如图所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>L,则导线框中无感应电流的时间等于( )
A.
.
C.
.
解析:选C.只有导线框完全在磁场里面运动时,导线框中才无感应电流.
6.闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动,则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是( )
解析:选AB.A图中,图示状态Φ=0,转到90°过程中Φ增大,因此磁通量发生变化;B图中离直导线越远磁场越弱,磁感线越稀,所以当线圈远离导线时,线圈中磁通量不断变小;C图中条形磁铁周围的磁感线空间分布与线圈平面平行,在图示位置,线圈中的磁通量为零,在向下移动过程中,线圈的磁通量一直为零,磁通量不变;D图中,随着线圈的转动,B与S都不变,B又垂直于S,所以Φ=BS始终不变.故正确选项为A、B.
7.如图所示,两个线圈绕在同一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况可能使线圈B中产生感应电流( )
A.将开关S接通或断开的瞬间
B.开关S接通一段时间之后
C.开关S接通后,改变变阻器滑片的位置时
D.拿走铁环,再做这个实验,开关S接通或断开的瞬间
解析:选ACD.本题的实验方法就是当年法拉第实验原理装置,根据法拉第对产生感应电流的五类概括,A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象.而开关S接通一段时间之后,A线圈中是恒定电流,不符合“磁生电”是一种在变化、运动过程中才能出现的效应,故不能使B线圈中产生感应电流.故选ACD.
8.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v1、v2,且井字形回路中有感应电流通过,则可能( )
A.v1>v2
B.v1<v2
C.v1=v2
D.无法确定
解析:选AB.只要金属棒ab、cd的运动速度不相等,穿过井字形回路的磁通量就发生变化,闭合回路中就会产生感应电流.故选AB.
9.A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中接有灵敏电流计(如图所示),下列操作及相应的结果可能实现的是( )
A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转
B.S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转
C.先闭合S1,后闭合