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第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷复习练习(Word版 含答案)

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷复习练习(Word版 含答案)
第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷复习练习(Word版 含答案)

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷复习练习(Word 版 含答案)

一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)

1.已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:00

2I B r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )

A .()

20322

202r I

R r + B .()0322202IR R r μ+ C .()2

0322

202IR R r μ+ D .()200322

202r I R r μ+

【答案】C

【解析】

根据,00

2I B r μπ=,μ0单位为:T?m/A ; A 、等式右边单位:23m A =A/m m

,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A =T/m m

??,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A =T m

??,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右边单位23(T m/A)m A =T m

??,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C.

【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.

2.如下左图所示,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )

A.B.

C.D.

【答案】C

【解析】

试题分析:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小.

解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知,

因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选C,如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选B.

由于足够长的直线ab,故C选项正确,ABD错误;

故选C

点评:考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小,本题较简单但会出错.

3.降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱.某型号降噪耳机工作原理如图所示,降噪过程包括如下几个环节:首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如 100Hz~1000Hz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;在降噪电路处理完成后,通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声;最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了.对于该降噪耳机的下述说法中,正确的有

A.该耳机正常使用时,降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消

B.该耳机正常使用时,该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声

C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小,则该耳机降噪效果一定会更好

D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则耳机使用者可能会听到更强的噪声

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB.因周围环境产生的噪声频率在100Hz~1000Hz范围之内,而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消,即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声,选项AB错误;C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大,则该耳机降噪效果一定会更好,选项C错误;

D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,选项D正确;

故选D.

4.2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G通信频率在0.3GHz~3.0GHz 间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是()

A.4G信号是横波,5G信号是纵波

B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象

C.5G信号比4G信号波长更长,相同时间传递的信息量更大

D.5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.4G和5G信号均为电磁波,电磁波传播过程中,电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直,故电磁波为横波,故A错误;

B.4G和5G信号的频率不同,不能发生稳定的干涉现象,故B错误;

C.5G信号比4G信号波长小,频率高,光子的能量大,故相同时间传递的信息量更大,

D.因5G信号的频率高,则波长小,4G信号的频率低,则波长长,则5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故D正确。

故选D。

5.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是( )

A.它最先是由奥斯特通过实验发现的

B.它说明了电能生磁

C.它是指变化的磁场产生电流的现象

D.它揭示了电流受到安培力的原因

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的,它说明了磁能生电的问题,它是指变化的磁场产生电流的现象,故选项C正确.

6.如图是生产中常用的一种延时继电器,铁芯上有两个线圈P和Q,线圈P与电源连接,线圈Q与电流表G连接,分别构成闭合回路。下列说法正确的是()

A.闭合S瞬间,线圈P具有延时作用

B.断开S瞬间,线圈Q具有延时作用

C.闭合S瞬间,Q中感应电流的方向为a→G→b

D.断开S瞬间,Q中感应电流的方向为b→G→a

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

AB.将S断开闭合,导致穿过线圈Q的磁通量变化,根据楞次定律可知,线圈Q产生有延时的作用,故A错误,B正确;

C.闭合S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变大,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为b→G→a,故C错误;

D.断开S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变小,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为a→G→b,故D错误。

7.N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布,熔喷布的纤维里加入了驻极体材料,它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒,从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化,然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性,但分子内正、负电荷分布并不完全重合,每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示,某种电介质未加电场时,分子取向随机排布,熔化时施加水平向左的匀强电场,正、负电荷受电场力的作用,分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场,形成驻极体,分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知,下列说法中正确的是()

A.驻极体能够吸引带电的微粒,但不能吸引电中性的微粒

B.驻极体吸附小微粒利用了静电感应,所以驻极体所带的总电荷量一定不为零

C.不带电的微粒也能被驻极体吸引,但并不会中和驻极体表面的电荷

D.加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是驻极体向外放电使电荷减少的结果

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.极体不仅能够吸引带电的微粒,还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒,故A错误;

B.极体吸附小微粒利用了静电感应,但驻极体内部的总电荷量为零,只是分子取向一致,对外显示静电效应而已,故B错误;

C.带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引,但驻极体内部正负电荷代数和为零,不存在中和现象,故C正确;

D.有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故,故D错误。

故选C。

8.已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=

I

k

r

(k为常数,r为某点

到直导线的距离)。如图所示,在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流,O点到两导线的距离相等。现测得O点的磁感应强度的大小为

B。则甲导线单位长度受到的安培力大小为()

A .06

B I B

.04B I C .03B I D .02

B I 【答案】C

【解析】

【详解】

设两导线间距为d ,根据右手螺旋定则知,甲导线和乙导线在O 点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里,根据矢量叠加有

02622

I I kI B k k d d d =+=

乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小

06

B I B k

d == 则甲导线单位长度受到的安培力大小 023

B I B IL F L ?=

= C 正确,ABD 错误。

故选C 。

9.已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度I 成正比,跟离开导线的距离r 成反比,即kI B r

=(k >0)。如图所示,三根无限长的通电直导线M 、N 、P 都垂直纸面放置,构成一个直角三角形,∠N=90°,∠P=30°,O 为MP 边中点。三根导线中电流大小相同,方向如图。则O 点磁场方向应为( )

A .A 方向

B .E 方向

C .C 方向

D .D 方向

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 ABCD .由安培定则判断通电直导线产生的磁场方向,可知M 、P 在O 点产生的磁场方向都

过O 点且垂直于MP

向下;N 在O 点产生的磁场方向过O 点垂直于NO 向上。再把它们矢量求和,方向沿OC 方向,ABD 错误,C 正确。

故选C 。

10.如图所示,在等腰直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线,其电流强度分别为I A 和I B ,∠A=45°,通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小I B k r

=,k 为比例系数,r 为该点到导线的距离,I 为导线中的电流强度。当一小磁针在C 点N 极所受磁场力方向沿BC 方向时,两直导线的电流强度I B 与I A 之比为( )

A .12

B .2

C .2

D .14

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由题意可知C 点处磁场的磁感应强度B 合的方向平行BC 向右,设A 点处导线和B 点处导线在C 点处形成的磁场的磁感应强度大小分別为A B 和B B ,方向分别与AC 和BC 垂直,如图所示

由图可知

2sin 452

B A B B =?= 又由于

B

BC B A

A AC

kI l B kI B l = 计算可得

1

2

B

A

I

I

=

故A正确,B、C、D错误;

故选A。

11.如图所示,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,下列操作及相应的结果可能的是()

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S2的瞬间,电流计指针偏转

D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A.先闭合S2,构成闭合电路,当后闭合S1的瞬间时,通过线圈A的电流增大,导致穿过线圈B的磁通量发生变化,从而产生感应电流,则指针发生偏转,故A正确;

B.当S1、S2闭合后,稳定后线圈B中没有磁通量的变化,因而线圈B中没有感应电流,在断开S2的瞬间,当然指针也不偏转,故B错误;

C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,穿过线圈B的磁通量没有变化,则不会产生感应电流,故C错误;

D.当S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,导致穿过线圈B的磁通量发生变化,因而出现感应电流,故D正确,

故选AD

12.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,Oy竖直向下,Ox水平。在第一象限(空间足够大)存在垂直平面向外的磁场区域,磁感应强度沿y轴正方向不变,沿x轴正方向按照B kx

=(0

k>且为已知常数)规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框,

电阻为R,初始时一边与x轴重合,一边与y轴重合。将导线框以速度

v沿x轴正方向抛出,整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中,导线框下落高度为h,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是()

A .导线框受到的安培力总是与运动方向相反

B .导线框下落高度为h 2gh

C .整个过程中导线框中产生的热量为2012

mgh mv + D .导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为024mRv x k L =

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

A .根据右手定则可知,线框将产生顺时针方向的电流,根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力,右边框产生方向向左的安培力,上边框产生方向向下的安培力,下边框产生方向向上的安培力,再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力,上、下边框产生的安培力大小相等,可知导线框受到向左的安培力的作用,即沿x 轴负方向的安培力作用,而不是与运动方向相反,故A 错误;

B .导线框在竖直方向所受安培力的合力为零,可知导线框在竖直方向做自由落体运动,下落高度为h 时的速度满足运动学关系

2

2v h g

= 可得

2v gh

故B 正确;

C .当导线框速度恰好竖直向下时,说明导线框在水平方向速度减小为零,又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等,即导线框在竖直方向满足机械能守恒,所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失,大小为2012

mv ,故C 错误; D .设导线框在时间t 时的水平分速度大小为v ,水平位移为x ,则在此时刻导线框产生感应电动势大小为

2()e B Lv B Lv k x L Lv kxLv kL v =-=+-=右左 导线框内的感应电流大小为

2e kL v i R R

==

所以导线框受到安培力的大小为 24k L v B iL kL iL F B iL R

=-?==右左 又根据

00Ft mv ∑-=-

可得

24240k L v k L x t mv R R ==∑

导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为

024

mRv x k L =

故D 正确。

13.下列说法中正确的是________

A .做简谐运动的质点,离开平衡位置的位移相同时,加速度也相同

B .做简谐运动的质点,经过四分之一周期,所通过的路程一定是一倍振幅

C .根据麦克斯电磁场理论可知,变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场

D .双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距离将变大 E.声波从空气传入水中时频率不变,波长变长.

【答案】ACE

【解析】

【分析】

【详解】

做简谐运动的质点,离开平衡位置的位移相同时,回复力相同,故加速度也相同,选项A 正确;做简谐运动的质点,经过四分之一周期,只有从平衡位置或者从位移最大或最小的位置计时,所通过的路程一定是一倍振幅,选项B 错误; 根据麦克斯电磁场理论可知,变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场,选项C 正确; 双缝干涉实验中,根据l x d

λ?= 可知,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距离将变小,选项D 错误; 声波从空气传入水中时频率不变,波速变大,根据=

v f λ可知波长变长,选项E 正确;故选ACE.

14.如图,正四棱柱abcd —a′b′c′d′的两条棱bb′和dd′上各有一根通有相同恒定电流的无限长直导线,则( )

A .a 点磁场方向平行于db 连线

B .a 、c 两点的磁感应强度相同

C .ac 连线上由a 到c 磁感应强度先增大后减小

D .穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A .由右手螺旋定则可知,bb′处通电导线在a 点产生的磁感应强度垂直纸面向外,dd′处通电导线在a 点产生的磁感应强度沿ab 向下,且两导线在a 处产生的磁感应强度大小相等,由矢量合成可知,a 点磁场方向平行于db 连线,故A 正确;

B .由右手螺旋定则可知,dd′处通电导线在c 点产生的磁感应强度垂直纸面向里,bb′处通电导线在a 点产生的磁感应强度沿cd 向上,且两导线在c 处产生的磁感应强度大小相等,由矢量合成可知,c 点磁场方向平行于db 连线,但与a 点磁场方向相反,故B 错误;

C .由于ac 与bd 相互垂直,设垂足为M ,由右手螺旋定则可知,M 点的磁感应强度为0,则ac 连线上由a 到c 磁感应强度先减小后增大,故C 错误;

D .bb′处通电导线产生的磁场穿过矩形abb′a′的磁通量为0,dd′处通电导线产生的磁场穿过矩形add′a′的磁通量为0,则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数别为dd′处通电导线产生的磁场和bb′处通电导线产生的磁场,由于两导线电流相等,分别到两距形的距离相等,则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等,故D 正确。

故选AD 。

15.如图所示,用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线(每根导线电阻为r )a b c d 、、、分别置于正方形的四个顶点上,四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时,通电直导线上的电流I 与通电直导线上的电流在正方形中心O 处产生的感应磁场B 的大小关系为(0)I B k

k r

=>,则四根通电导线同时存在时,以下选项正确的是( )

A .a 和b 通电电流都为I ,c 和d 通电电流为都为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为32I k r

,方向水平向左

B.a通电电流为2I,b c d

、、通电电流都为I时,在O点产生的磁感应强度大小为

I

r

,方向向左下方

C.a和b c

、通电电流都为I,d通电电流为2I时,在O点产生的磁感应强度大小为

5

I

k

r

,方向向左下方

D.a通电电流为I,b c d

、、通电电流都为2I时,在O点产生的磁感应强度大小为

5

I

k

r

,方向向左上方

【答案】AD

【解析】

【详解】

A.当四根导线同时存在时,根据安培定则可知,四根导线在O点产生的磁感应方向分别为:a导线产生的磁感应强度方向沿Oc方向;b导线产生的磁感应强度方向沿Oa;c导线产生的磁感应强度方向沿Oa;d导线产生的磁感应强度方向沿Oc;根据平行四边形定则可知:a和b通电电流都为I,c和d通电流都为2I时,在O点产生的磁感应强度大小为

°°

2

cos452cos452

I I I

B k k

r r r

=??+??=,

方向水平向左,故A正确;

B.a通电电流为2I,b c d

、、通电电流都为I时,在O点产生的磁感应强度大小为

I

B

r

==,

方向向左下方,故B错误;

C.a和b c

、通电电流都为I,d通电电流为2I时,在O点产生的磁感应强度大小为

I

B

r

==,

方向向左下方,故C错误;

D.a通电电流为I,b c d

、、通电电流都为2I时,在O点产生的磁感应强度大小为

5

I

B k

r

==,

方向向左上方,D正确。

故选:AD。

二、第十三章电磁感应与电磁波初步实验题易错题培优(难)

16.在研究电磁感应现象的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图乙所示,将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑

动变阻器R′和开关S串联成另一个闭合电路.

(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将如何偏转?

__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)

(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)

(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)

(4)线圈A放在B中不动,突然断开S,电流表指针将如何偏转?_________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)

【答案】向右偏转不偏转向右偏转向左偏转

【解析】

【详解】

(1)线圈A中磁场方向向上,插入B线圈,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转;

(2)线圈不动,磁通量不变,无感应电流,故指针不动;

(3)线圈A中磁场方向向上,滑片向左移动,电流变大,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转;(4)线圈A中磁场方向向上,突然断开S,磁通量减小,阻碍减小,故感应电流的磁场方向向上,故电流从左向右流过电流表,故电流表指针向左偏转;

【点睛】本题关键是先根据安培定则判断出A中磁场方向,然后根据楞次定律判断线圈B 中感应电流的方向.

17.在“研究电磁感应现象”实验中

(1)下图给出了可供使用的实验器材,某同学选择了电源、开关和带铁芯的原副线圈,还需选择的器材有:________________________________________________。

(2)从能量转化的角度来看,闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程是________能转化为_________能;若闭合电路中的感应电流是因磁感强度发生变化而产生的,则是________能转化为_________能。

(3)下面四幅图中,“+”和“-”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转,电流从负接线柱流入时,指针向负接线

柱一侧偏转。图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向,以下判断正确的是(___________)

A.甲图中电流计的指针偏转方向向右

B.乙图中螺线管内部的磁场方向向下

C.丙图中条形磁铁向下运动

D.丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向

【答案】滑动变阻器;灵敏电流计机械电磁场电 ABD

【解析】

【详解】

(1)[1].某同学选择了电源、开关和带铁芯的原副线圈,还需选择的器材有:滑动变阻器和灵敏电流计;

(2)[2][3][4][5].从能量转化的角度来看,闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程是机械能转化为电能;若闭合电路中的感应电流是因磁感强度发生变化而产生的,则是磁场能转化为电能。

(3)[6].A.甲图中N极插入螺线管时,向下的磁通量增加,根据楞次定律可知,产生的感应电流在螺线管中由上到下,则电流计的电流从“+”极流入,则指针偏转方向向右,选项A正确;

B.乙图中感应电流从“-”极流入电流表,则螺线管中电流从下往上,根据右手螺旋法则可知螺线管内部的磁场方向向下,选项B正确;

C.丙图中感应电流从“+”极流入电流表,则螺线管中电流从上往下,根据右手螺旋法则可知螺线管内部的磁场方向向上,则图中条形磁铁向上运动,选项C错误;

D.丁图中感应电流从“-”极流入电流表,则螺线管中电流从下往上,图中条形磁铁向上运动,则螺线管中感应电流的磁场向下,则螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向,选项D正确;

故选ABD.

18.如图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B,电流计及开关连接成如图所示的电路.

(1)电键闭合后,下列说法中正确的是_____

A.只要线圈 A 置于线圈 B 中就会引起电流计指针偏转

B.线圈 A 插入或拔出线圈 B 的速度越大,电流计指针偏转的角度越大

C.滑动变阻器的滑片 P 滑动越快,电流计指针偏转的角度越大

D.滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转

(2)在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是_____(选填“洛伦兹力”或“电场力”)。

(3)上述实验中,线圈A、B 可等效为一个条形磁铁,将线圈B 和灵敏电流计简化如图所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其_____接线柱方向偏转。(选填“正”或“负”).

【答案】BC电场力负

【解析】

【详解】

(1)[1].A.线圈A 置于线圈B 中如果磁通量不变,不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;

B.线圈A 插入或拔出线圈B的速度越大,磁通量的变化率越大,感应电流越大,则电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;

C.滑动变阻器的滑片P 滑动越快,电流变化越快,则磁通量的变化率越大,感应电流越大,流计指针偏转的角度越大,选项C正确;

D.滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流会发生变化,则磁通量会发生变化,也会产生感应电流,即电流计指针会发生偏转,选项D错误;故选BC.

(2)[2].在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是电场力。(3)[3].磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流从负极流入电流计;因为当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转。

19.在探究磁场产生电流的条件,做了下面实验:

(1)实验(一)如图甲

研究对象:由线圈,电流表构成的闭合回路.磁场提供:条形磁铁.请完成下面实验操作及观察到现象.偏转涂A,不偏转涂B.

表中三空分别为:______;_______;________.

(2)实验(二)如图乙

研究对象:线圈B和电流表构成的闭合回路磁场提供:通电线圈A

请完成下面实验操作填写观察到现象.偏转涂A,不偏转涂B.

表中五空分别为:_______;_______;_______;________;________;

(3)由上两个实验我们得出磁场产生感应电流的条件是________

A.穿过闭合电路有磁场

B.穿过闭合电路有磁场量

C.穿过闭合电路的磁通量发生变化

D.磁通量发生变化

【答案】A B A B A A B A C

【解析】

(1)由试验一电路图可知,线圈与电流表组成闭合回路,电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生;电流表指针不偏转,说明电路中没有感应电流产生;由表中信息可知:当条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,电流表偏转,产生感应电流;当条形磁铁静止在线圈内不动时,穿过线圈的磁通量不变,电流表不偏转,没有产生感应电流;故三个空分别为:A;B;A.

(2)根据电路图及表中信息可知:断开开关,移动变阻器滑片,穿过副线圈磁通量不变,不产生感应电流,则电流表指针不偏转.

接通开关瞬时、接通开关,移动变阻器滑片,原线圈中电流变化,则穿过副线圈的磁通量变化,产生感应电流,电流表指针偏转.接通开关,变阻器滑片不移动,原线圈中的电流不变,穿过副线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.断开开关瞬间,穿过副线圈磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转.故表中五个空分别为:

B;A;A;B;A.

(3)由此可知,感应电流产生的条件是:穿过闭合线圈的磁通量发生变化;故选C.

20.如图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。在电路连接正确的情况下,回答下列问题。

(1)图甲中,将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时,灵敏电流计指针偏转方向_________(填“相同”或“相反”)。

(2)图乙中,导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时,灵敏电流计指针偏转大小_________(填“相同”或“相反”)。

(3)图丙中,当开关闭合的瞬间,发现灵敏电流计的指针向左偏转,则下列操作能使灵敏电流计指针向右偏转的有_________。(填选项前的字母)

A.开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间

B.保持开关闭合,快速向右移动滑动变阻器的滑片

C.保持开关断开,快速向左移动滑动变阻器的滑片

D.保持开关闭合,快速将线圈A从线圈B中拔出

【答案】相反不同 AD

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时,线圈中原磁场方向相同,拔出和插入时磁通量变化正好相反,根据楞次定律可知,产生感应电流方向相反。

(2)[2]根据

E BLv

可知导体棒速度不同则产生感应电动势不同,产生感应电流不同,则灵敏电流计指针偏转大小不同。

(3)[3]A.开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间,电流从有到无,磁通量减小,根据楞次定律可知灵敏电流计指针向右偏转,故A正确;

B.保持开关闭合,快速向右移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的电阻减小,则电流增加,磁通量增大,根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏转,故B错误;

C.保持开关断开,不论怎么移动滑片,A中无电流,则无磁场产生,故B中无电流产生,故C错误;

D.保持开关闭合,快速将线圈A从线圈B中拔出,磁通量减小,根据楞次定律可知灵敏电流计指针向右偏转,故D正确。

故选AD。

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