D.T1mg
22.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
23.如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则( )
A.环M有缩小的趋势
B.环M有扩张的趋势
C.螺线管N有缩短的趋势
D.螺线管N有伸长的趋势
24.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形,下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈
D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈
25.两个大小不同的绝缘金属圆环如右图叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,小圆环中感应电流的方向是( )
A.顺时针方向
B.逆时针方向
C.左半圆顺时针,右半圆逆时针
D.无感应电流
26.如图所示,两个闭合圆形线圈A,B的圆心重合,放在同一个水平面内,线圈B中通以如图所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A在t1~t2时间内的下列说法中正确的是()
A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势
B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势
27.如图所示,当导线MN向右沿导轨滑动的瞬间(导轨间有磁场,磁场方向垂直纸面向里),则正对电磁铁A的圆形线圈B中:
( )
A.有感应电流
B.无感应电流
C.因不切割磁感线,所以不产生感应电流
D.无法确定
28.
如下图所示,a、b两个同心金属环位于同一平面内,a环中通有顺时针电流I,当此电流逐渐增大时,b环上cd小段导线所受磁场力方向为()
A.指向圆心
B.背离圆心
C.垂直纸面向内
D.垂直纸面向外
29.如图示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,另一个较小的圆形线圈2从1
的正上方下落,在下落的过程中两线圈平面绐终保持平行且共轴,则线圈2从1的正上方下落至1的正下方的过程中,从上向下看线圈2,应是:
()
A.无感应电流产生,
B.有顺时针方向的感应电流,
C.有先顺时针后逆时针方向的感应电流,
D.有先逆时针后顺时针方向的感应电流。
30.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为()
位置Ⅰ 位置Ⅱ
A.逆时针方向 逆时针方向
B.逆时针方向 顺时针方向
C.顺时针方向 顺时针方向
D.顺时针方向 逆时针方向
31.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,试问:
(1)圆环对桌面的压力怎样变化?
(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势?
32.
(1)如图所示,左图给出了用连接电阻器的导线自由端试触电流表“-”接线柱时电流表指针的偏转情况;右图是用这个电流表研究电磁感应现象所用的器材,其中带铁芯的线圈A、线圈B的绕线情况在图中已画出,请用笔画线代替导线将没有完成的电路补完整,使变阻器触头向右滑动,电流表指针向左偏。
(2)按你所连接的电路,指出能使电流表指针向右偏转的两种方法:
____________________。
33.如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通以同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速运动,在移动过程中,线框中感应电流方向是怎样的?
参考答案
1、【解析】 由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a.由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,受到的安培力水平向左,因此选项D正确.
【答案】 D
2、答案:
CD
解析:
先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极,A中线圈上端为N极,B中线圈上端为N极,C中线圈上端为S极,D中线圈上端为S极,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B错误,C、D正确。
3、答案:
B
解析:
将线圈拉成正方形其面积减小,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律可判知线圈中产生顺时针感应电流,B选项正确。
4、答案:
C
解析:
由右手定则可判断AB中感应电流B→A,CD中电流D→C,由左手定则可判定CD受到向右的安培力。
5、答案:
D
6、答案:
A
解析:
解法一:
阻碍相对运动法。
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字“来拒去留”。
磁铁向右运动时,铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动,则磁铁和铜环间有排斥作用。
故A正确。
解法二:
电流元受力分析法。
如图甲所示,当磁铁向环运动时,由楞次定律判断出铜环的感应电流方向,把铜环的电流等效为多段直线电流元,取上、下两小段电流元进行研究,由左手定则判断出两段电流元的受力,由此可判断整个铜环所受合力向右。
故A正确。
解法三:
等效法。
如图乙所示,磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁,则两磁铁有排斥作用。
故A正确
7、答案:
B
解析:
根据右手定则可判R中有P→R→Q方向的电流,B正确,A、C错。
D选项中流过R
的感应电流方向不变,D错。
8、答案:
A
解析:
当电路接通瞬间,穿过线圈的磁通量在增加,使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确。
9、答案:
AC
解析:
M向右运动是阻碍磁通量的增加,原因是左边螺线管中电流的磁场增强,所以有两种情况,一是S闭合瞬间,二是滑片P向左滑动,故A、C对。
10、答案:
B
解析:
将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个环中均产生感应电流。
根据楞次定律,感应电流的效果是阻碍与磁体间的相对运动,所以两环均向左运动。
靠近磁体的环所受的安培力大于另一个,又可判断两环在靠近。
选项C正确。
11、答案:
B
解析:
金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到竖直位置的过程中,磁场自abcd的右侧面穿出,摆动过程中磁通量在减少,根据楞次定律得电流方向为d→c→b→a→d;金属线框由竖直位置摆动到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律不难得出感应电流的方向为d→c→b→a→d。
12、答案:
D
解析:
磁铁N极接近线圈的过程中,线圈中有向下的磁场,并且磁通量增加,由楞次定律可得,感应电流的方向为b→R→a,故电容器下极板带正电,上极板带负电,D正确。
13、解析:
导体棒运动时产生的感应电流由右手定则可知,沿导体棒a→b,根据左手定则可知安培力的方向向右.
答案:
D
14、解析:
根据安培定则,穿过线框的磁感线垂直于纸面向里,当电流逐渐减弱时,导线周围的磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,再根据楞次定律,为了阻碍磁通量的“减小”,线框中产生顺时针方向的感应电流,同时,线框具有水平向左运动的趋势,即线框所受安培力的合力向左,选项A、C错误,B、D正确.
答案:
BD
15、解析:
经过Ⅰ时,穿过闭合线框的磁通量是向里的在增大,由楞次定律可判断闭合线框中感应电流的磁场向外,由安培定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→b→c→d→a,选项A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,闭合线框中无感应电流,选项B错误,C正确;经过Ⅲ时,穿过闭合线框的磁通量是向里的在减少,由楞次定律可判断闭合线框中感应电流的磁场向里,由安培定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→d→c→b→a,选项D错误.
答案:
C
16、解析:
首先判断感应电流的磁场,由图示感应电流的方向可知,在导体环B的内部,感应电流的磁场方向是垂直于纸面向外的.再由楞次定律可知,导体环B的内部原磁场可能是垂直于纸面向外减弱,也可能是垂直于纸面向里增强,最后由右手螺旋定则可知,A环中的电流为逆时针减弱或顺时针增强,进而可判断B、C正确.
本题的另一种较为方便的解法是用楞次定律的推论“感应电流的效果阻碍引起感应电流的原因”来判断.由于这里的感应电流是由于A环转动所形成的电流的变化所造成的,所以感应电流必然会产生阻碍电流变化的效果.B环产生了逆时针的电流,A环的电流必然逆时针减弱或是顺时针增强.所以综上所述,本题应选B、C.
答案:
BC
17、【解析】 两棒以相同速度向右运动时,因穿过面abcd的磁通量不变,回路中没有感应电流,电流表和电压表均不会有读数.注意:
此题容易误选D,ab切割磁感线相当于电源,但ab间电势差因无电流而无法用电压表显示.
【答案】 C
18、解析:
若是匀强磁场,闭合环的磁通量不发生变化,无感应电流产生,环也就不受磁场力,所以环仍保持机械能守恒,上升的高度等于h.若是非匀强磁场,闭合环的磁通量发生变化,有感应电流产生,环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动,使环损失的一部分机械能转化为电能,所以环上升的高度小于h.
答案:
D
19、【解析】 当N极向纸内,S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外,S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.
【答案】 A
20、解析:
K闭合后,向上均匀增大或向下均匀减小磁场都能使上金属板带正电,下金属板带负电,带正电的小球受竖直向下的电场力,传感器示数变大.
答案:
AC
21、解析:
金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中,由楞次定律知,金属圆环在磁铁上端时受力向上,在磁铁下端时受力也向上,则金属圆环对磁铁的作用力始终向下,对磁铁受力分析可知T1>mg,T2>mg.选项A正确.
答案:
A
22、【解析】 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小.当通过线圈磁通量增加时.为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力.在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.
【答案】 D
23、【解析】 对通电螺线管,当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以匝间距增大;对金属环,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的减少,金属环有缩小的趋势.选项A、D正确.
【答案】 AD
24、【解析】 若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感应现象,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,A对;若线圈不闭合,进入磁场后,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,B错;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C对,D错.故选A、C.
【答案】 AC
25、B解析:
根据安培定则,当大圆环中电流为顺时针方向时,圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的,而环外的磁场方向垂直于纸面向外,虽然小圆环在大圆环里外的面积一样,但环里磁场比环外磁场要强,净磁通量还是垂直于纸面向里.由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍“×”方向的磁通量的增强,应垂直于纸面向外,再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向,B选项正确.
26、D
27、A
28、A
29、C
30、B
31、答案:
(1)压力变大
(2)收缩趋势
解析:
(1)根据楞次定律的推广含义“来拒去留”,圆环与磁铁之间相互排斥,从而使圆环对桌面的压力变大。
(2)根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”,磁铁插向圆环时,穿过圆环的磁通量增加,所以圆环有收缩的趋势。
32、答案:
(1)如图所示
(2)将变阻器触头向左滑动;闭合开关的瞬间。
33、答案:
始终是abcd
解析:
如图所示,线框在两电流中线OO′的右侧时,穿过线框的合磁通量垂直纸面向外,线框左移,磁通量变小,为阻碍这个方向的磁通量减小,感应电流的磁场方向也垂直纸面向外,所以感应电流的方向就是abcd。
当线框跨越两电流中线OO′时,线框的合磁通量由穿出变为穿进,且合磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即垂直纸面向外,所以感应电流还是abcd。