C.v1≠v2D.v1=v2
3.(2017·广东省肇庆市实验中学高二期中)下列图示中,正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动,线圈中能产生感应电流的是
A.A图中水平方向匀速运动
B.B图中水平方向匀速运动
C.C图中绕O点在纸面内移动
D.D图中绕轴OO'转动
4.一磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为
A.0B.2BS
C.2BScosθD.2BSsinθ
5.(2017·上海市黄埔区高三第一次质量检测)通电直导线旁放一个金属线框,线框和导线在同一平面内,如图所示。
在线框abcd中没有产生感应电流的运动情况是
A.线框向右移动
B.线框以AB为轴旋转
C.线框以ad边为轴旋转
D.线框以ab边为轴旋转
6.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2则
A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2D.不能判断
7.如图所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为L,且L>d,线框以速度v通过磁场区域,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是
A.
B.
C.
D.
8.(2017·北京市海淀区北方交通大学附属中学高三月考)某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈
(有铁芯)、线圈
、灵敏电流计及开关按图连接成电路。
在实验中,该同学发现形状闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。
由此可以判断,在保持开关闭合的状态下
A.当线圈
拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
B.当线圈
中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转
D.当滑动变阻器的滑片向
端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏
9.如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后从磁场中穿出。
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,那么下列说法中正确的是
①线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
②线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
③线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能变成电能
④整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能
A.①③④B.①③
C.②③④D.①④
10.(2017·浙江省东阳县东阳中学高二期中)如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A,导线与螺线管垂直。
A中的“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。
电键S闭合前、后,绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是:
A.增大B.减小C.不变D.不能确定
11.(2017·浙江省宁波诺丁汉大学附属中学高二期中)如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈,其工作原理如图乙所示,则实验中不会使电流表指针发生偏转的是
A.保持开关闭合
B.开关闭合瞬间
C.开关断开瞬间
D.移动变阻器滑片
12.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
13.如图所示,在同一铁芯上有A和C两个线圈,其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连,C线圈两端与灵敏电流计相连,在以下采取的做法中,不能使灵敏电流计指针偏转的是
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动
C.开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动
D.开关S断开的瞬间
14.如图所示的线框面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向与线框平面成θ角,当线框转过90°到如图所示的虚线位置时,试求:
(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2;
(2)磁通量的变化量ΔΦ。
15.(2017·浙江省五校高三第一次联考)
(1)如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。
①将图中所缺导线补接完整。
②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时,电流计指针将___________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)。
(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压。
①下列操作正确的是________
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
②该学生继续做实验,在电源电压不变的情况下,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压增大;然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.逆向思维是一种重要的思想方法,在这种思想方法的引领下,许多重要的科学定律被发现。
“电生磁,磁生电”这种逆向互生的关系,体现了物理学中的一种对称美。
请思考:
(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗?
(2)1831年,物理学家法拉第用如图所示的实验,成功发现了磁生电现象,开关始终处于闭合状态时,a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生,开关闭合或断开瞬间,a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(3)下图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。
请你协助该小组完成如下工作,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
17.(2017·新课标全国Ⅰ卷)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是
1.D【解析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,闭合线圈中没有感应电流产生可能线圈始终与磁场平行,故A错误;感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,磁通量的变化可以由磁场引起的,也可以由线圈的面积的变化引起的,闭合线圈中没有感应电流产生,不能判断出此地一定没有磁场的变化或没有面积的变化,故BC错误;没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化,故D正确。
【名师点睛】解答本题主要是抓住感应电流产生的条件:
闭合线圈的磁通量发生变化,而磁通量的变化可以是由磁场变化引起,也可以是线圈的面积变化,或位置变化引起的。
4.C【解析】开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1=BScosθ。
后来穿过线圈平面的磁通量为Φ2=–BScosθ,则磁通量的变化量为ΔΦ=|Φ2–Φ1|=2BScosθ,故C正确。
5.B【解析】当保持ad边与导线平行线圈向右移动时,穿过线圈的磁通量发生减小,则线圈中产生顺时针方向的感应电流;线框以导线为轴加速转动,穿过线圈的磁通量不变,则不可以产生感应电流;线框以ad边为轴旋转,穿过线圈的磁通量发生变化,则线圈中产生感应电流。
导线框以ab边为轴旋转,穿过线圈的磁通量发生变化,则线圈中产生感应电流;本题选择不能产生感应电流的,故选B。
6.C【解析】将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦⅠ=|ΦⅡ–ΦⅠ|=ΦⅠ–ΦⅡ;将线框从Ⅰ绕cd边转到Ⅱ,磁感线分别是从线框的正、反两面穿过的,所以ΔΦ2=|–ΦⅡ–ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ(以原来穿过的为正,则后来从另一面穿过的为负)。
故C正确。
7.B【解析】只有线框在进入磁场的过程中(bc边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅ad边在磁场中切割磁感线),穿过线框的磁通量才发生变化,产生感应电流。
ad边和bc边都在磁场外时穿越磁场的过程中,没有感应电流,则t=
。
故正确选项为B。
8.B【解析】由题意可知:
开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时,则指针左偏;若磁通量减小时,则右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,均导致磁通量减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑动端P匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针都要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
【名师点睛】本题无法直接利用楞次定律进行判断,但是可以根据题意得出产生使电流表指针左偏的条件,即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象。
11.A【解析】开关闭合状态下,线圈中电流恒定,穿过线圈的磁通量不发生变化,没有感应电流,电流表指针不会发生偏转,故A正确。
当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时,线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,指针发生偏转。
故BCD错误。
12.AD【解析】由感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化,故AD正确。
13.C【解析】闭合开关S的瞬间,穿过线圈C的磁通量增加,产生感应电流,电流表指针偏转,故A不符合题意;开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动,A线圈中电流增大,产生的磁场增强,穿过线圈C的磁通量增加,产生感应电流,电流表指针偏转,故B不符合题意;开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动,A线圈中电流不变,产生的磁场稳定,穿过线圈C的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转,故C符合题意。
将开关断开的瞬间,穿过线圈C的磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转,故D不符合题意。
【名师点睛】解决本题的关键是掌握产生感应电流的条件:
闭合电路的磁通量发生变化,通过分析线圈A中电流变化,分析即可。
14.
(1)BSsinθ–BScosθ
(2)–BS(cosθ+sinθ)
【解析】
(1)法一:
在初始位置,把面积向垂直于磁场的方向进行投影,可得垂直于磁场方向的面积为S⊥=Ssinθ,所以Φ1=BSsinθ
在末位置,把面积向垂直于磁场方向进行投影,可得垂直于磁场方向的面积为S⊥′=Scosθ。
由于磁感线从反面穿入,则Φ2=–BScosθ
法二:
如图所示,把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解
得B上=Bsinθ,B左=Bcosθ
故Φ1=B上S=BSsinθ
Φ2=–B左S=–BScosθ
(2)开始时B与线框平面成θ角,穿过线框的磁通量Φ1=BSsinθ
当线框平面按顺时针方向转动时,穿过线框的磁通量减少,当转动θ时,穿过线框的磁通量减少为零,继续转动至90°时,磁通量从另一面穿过,变为“负”值,Φ2=–BScosθ。
所以,此过程中磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2–Φ1=–BScosθ–BSsinθ=–BS(cosθ+sinθ)
15.
(1)①
②向左
(2)①D②减小
【解析】探究电磁感应现象实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路。
磁场方向不变,磁通量的变化不变时电流方向不变,电流表指针偏转方向相同,磁通量的变化相反时,电流表指针方向相反;副线圈上的感应电动势,是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交流电流,电压为交流电压。
副线圈上的感应电流(感应电动势)也应该是交流。
(1)①探究电磁感应现象实验电路分两部分,要使原线圈产生磁场必须对其通电,故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路,如图所示:
②闭合开关瞬间,通过线圈B的磁通量增大,感应电流磁场阻碍原磁场的增大,感应电流方向和圆电流方向相反,电流计向右偏,而把A从B中拔出来时,通过线圈的B的磁通量减小,感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小,即感应电流方向和原电流方向相同,故电流计向左偏转。
(2)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压也是交流电压,故电表用交流电压挡,故ABC错误,D正确;
(2)根据变压比关系可知,保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压减小。
16.
(1)见解析
(2)无 有(3)见解析
17.A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化。
在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少,磁通量发生变化,产生感应电流,受到安培力,阻碍系统的振动,故A正确;而BCD三个图均无此现象,BCD错误。
【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律,即产生感应电流的条件,有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。