江西省赣州市十四县(市)物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
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江西省赣州市十四县(市)物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题
练习
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.如图所示,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置,与坐标原点
分别位于边长为a 的正方形的四个点上, 1L 与2L 中的电流均为I ,方向均垂直于纸面向外, 3L 中的电流为2I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导
线r 处的磁感应强度kI
B r
(其中k 为常数).某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,速度大小为v ,则质子此时所受磁场力为( )
A .方向垂直纸面向里,大小为23kIve
B .方向垂直纸面向外,大小为32kIve
C .方向垂直纸面向里,大小为32kIve
a D .方向垂直纸面向外,大小为232kIve
a
【答案】B 【解析】 【详解】
根据安培定则,作出三根导线分别在O 点的磁场方向,如图:
由题意知,L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1= kI a
,L 2在O 点产生的磁感应强度大小
为B2=
2
kI
a
,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kI
a
,先将B2正交分解,则沿x轴
负方向的分量为B2x=
2
kI
a
sin45°=
2
kI
a
,同理沿y轴负方向的分量为
B2y=
2
kI
a
sin45°=
2
kI
a
,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x=
3
2
kI
a
,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3−B2y=
3
2
kI
a
,故最终的合磁感应强度的大小为22
32
2
x y
kI
B B B
a
==,
方向为tanα=y
x
B
B
=1,则α=45°,如图:
故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则
可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv=
32
2
kIve
a
,故B正确; 故选B.
【点睛】
磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.
2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()
A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动
B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动
C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转
D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转
【答案】D
【解析】
【详解】
A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.
B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.
C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.
D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.
故选D.
【点睛】
感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.
3.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:0
2
I
B
r
μ
π
=,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/A2).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r0处的磁感应强度应为
()
A.()
2
3
222
2
r I
R r
+
B.()
3
222
2
IR
R r
μ
+
C.()
2
3
222
2
IR
R r
μ
+
D.()
2
00
3
222
2
r I
R r
μ
+
【答案】C
【解析】
根据,0
2
I
B
r
μ
π
=,μ
0单位为:T•m/A;
A、等式右边单位:
2
3
m 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:
2
3
(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
2
3
(T m/A)m A
=T
m
⋅⋅
,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错
【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.
4.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O 为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示,方向如图。
现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线,当1230I I I I ===时,O 点处导线受到的安培力大小为F 。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,则( )
A .当102303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为4F
B .当102303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3F
C .当201303I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为3F
D .当301203I I I I I ===、时,O 点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示
当1230I I I I ===时,三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等,设为0B ,根据磁场叠加原理可知,此时O 点的磁感应强度为
02B B =
此时O 点处对应的导线的安培力
002F B I L =
AB .由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,当
102303I I I I I ===、时,则有
103B B =,230B B B ==
根据磁场叠加原理可知,此时O 点的磁感应强度为
04B B =
此时O 点处对应的导线的安培力
0042F B I L F '==
故AB 错误;
C .当201303I I I I I ===、时,有
203B B =,130B B B ==
如图所示
根据磁场叠加原理可知
023B B =
此时O 点处对应的导线的安培力
00233F B I L F '==
故C 正确;
D .当301203I I I I I ===、时,有
303B B =,120B B B ==
如图所示
根据磁场叠加原理可知
023B B =
此时O 点处对应的导线的安培力
00233F B I L F '==
故D 错误。
故选C 。
5.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.
6.如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O 点是两导线间距离的中点,a 、b 是过O 点的竖直线上与O 点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的
恒定电流.下列说法正确的是( )
A.两导线之间存在相互吸引的安培力
B.O点的磁感应强度为零
C.O点的磁感应强度方向竖直向下
D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选C.
7.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直
纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;
B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;
C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;
D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;
8.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
O为MN的中点,P为MN连线的中垂线。
一质子此时恰好经过P点,速度方向指向O点。
下列说法正确的是
A.O点处的磁感应强度为零
B.质子将向右偏转
C.质子将垂直于纸面向外偏转
D.质子将做直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】
A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;
BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于P M偏下, N在P处产生的磁场方向垂直于P N偏下,根据平行四边形定则,知P处的磁场方向竖直向下,根据左手定则,质子不受到的洛伦兹力作用,将做直线运动,故BC错误,D正确;
故选D。
9.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.
10.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强
度I成正比,与该点到通电导线的距离r成反比,即
0I
B k
r
,式中k为比例系数。
现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置,空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀强磁场(图中未画出)。
已知菱形PbQa的边长也为L,当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时,P点处的磁感应强度恰好为零。
则下列说法正确的是()
A.Q点处的磁感应强度大小为
I
k
L
B.匀强磁场的方向从P点指向Q点,大小为
2
I k L
C .匀强磁场的方向从Q 点指向P 点,大小为2I k L
D .两导线连线中点处的磁感应强
度大小为3I k L
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由题意知每股电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度大小为
I B k
L
, 由安培定则知导线a 和b 中的电流在P 点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直Pa 和Pb 。
BC .由平行四边形定则知匀强磁场的磁感应强度方向应由P 点指向Q 点,且大小为I k L
,才能使P 点处的合磁感应强度恰为零,B 、C 项错误; A .同理可知Q 点处的磁感应强度也为零,A 项错误; D .由于两导线连线中点到两导线的距离均为2
L
,两导线在该处产生的磁感应强度加倍,大小均为2I k L ,合磁感应强度的大小为3I
k L
,D 项正确。
故选D 。
11.通电直导线在其周围形成的磁场中某一点的磁感应强度大小与电流的大小成正比,与该点到导线的垂直距离成反比.如图所示,菱形ABCD 在水平面内,O 点为菱形的中心,∠DAB =60°,在A 、B 、C 三点垂直于水平面放置三根平行直导线,导线中电流的大小和方向均相同,则O 点和D 点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比为( )
A .相反,1∶2
B .相同,1∶1
C .垂直,2∶1
D .垂直,1∶2
【答案】B 【解析】
【详解】
如图甲所示,A 、C 处导线在O 点处产生的磁场的磁感应强度等大反向,矢量和为零,B 处导线在O 点处产生的磁场的磁感应强度沿OC 方向,设菱形的边长为a ,导线中的电流大小为I ,则O 点处的磁感应强度大小为02B kI a =
.如图乙所示,A 、C 处导线在D 点处产生的磁场的磁感应强度的矢量和为kI a
,方向垂直BD 向右,B 处导线在D 点处产生的磁场的磁感应强度方向垂直BD 向右,大小为kI a ,因此D 点处的磁感应强度方向垂直BD 向右,大小为2D B kI a
=,则O 、D 两点处的磁感应强度方向相同,大小之比为1∶1,B 正确.
12.如图所示,ACE 是半圆弧,O 为圆心,C 为半圆弧的最高点,37COD ∠=︒,A 、C 、D 处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小均为I ,长度均为L ,A 和D 处通电直导线的电流方向垂直纸面向外,C 处通电直导线的电流方向垂直纸面向里,三根通电直导线在O 点处产生的磁感应强度大小均为B ,则O 处的磁感应强度大小为( )
A 5B
B .2B
C .55B
D .0
【答案】C
【解析】
【详解】 根据右手螺旋定则画出A 、C 、D 各通电直导线在O 处产生的磁感应强度,如图所示。
将D B 分解到水平和竖直两个方向上,并分别在两个方向合成,则水平方向的合矢量
cos370.2x B B B B ︒=-=
竖直方向的合矢量
sin370.4y B B B B ︒=-=
所以O 点处的磁感应强度大小
225(0.2)(0.4)5
O B B B B =+=
故选C 。
13.如图所示,三根长直导线通电电流大小相同,通电方向为b 导线和d 导线垂直纸面向里,c 导线向纸外,a 点为bd 的中点,ac 垂直bd ,且ab =ad =ac .则a 点磁感应强度的方向为:( )
A .垂直纸面指向纸外
B .垂直纸面指向纸里
C .沿纸面由d 指向b
D .沿纸面由a 指向c
【答案】C
【解析】
【详解】
用右手螺旋定则判断直导线产生的磁场方向,导线b 在点a 处的磁场方向竖直向下,导线d 在点a 处的磁场方向竖直向上,导线c 在点a 处的磁场方向水平向左,由于导线中电流相等且点a 到三根导线距离相等,三个磁场大小相等,因此合成后的磁场方向向左,故C 项正确,ABD 错误。
故选C .
14.已知在电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导线r 处的磁感应强度大小为B =k I r
,其中k 为常量。
现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L 的正方形的四个顶点上,电流方向如图。
其中a 、c 导线中的电流大小为I 1,b 、d 导线中的电流大小为I 2,已知此时b 导线所受的安培力恰好为零。
撤去b 导线,在O 处固定一长度为L 、电流为I 的通电导体棒e ,电流方向垂直纸面向外,则下列说法正确的是( )
A .b 导线撤去前,电流的大小关系为I 2=2I 1
B .b 导线撤去前,四根导线所受的安培力均为零
C .b 导线撤去后,导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向
D .b 导线撤去后,导体棒e 所受安培力大小为22kII 2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
b 导线撤去前,各导线受力如图所示
A .由题意可知
2db ab F F =
即
212222I k I L k I L L L
=
得 212I I =
故A 错误;
B .导线a 所受的合力为
22211111222022
I k I L k I L kI k L L -=-≠ 故B 错误;
CD .导线b 撤去后,导线a 、e 间的磁场力与c 、e 间的磁场力大小相等,方向相反,合力为0,导线d 、e 为同方向电流相互吸引,即导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向,大小为
22222
e F k
IL kI I L == 故C 正确,D 错误。
故选C 。
15.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 =(0k >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0v 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
v
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
024mRv x k L
=
故D 正确。
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.如图(a )所示为某同学“用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”的电路实物图,电流从
接线柱A流入螺线管,从接线柱B流出螺线管.
(1)实验操作正确,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图(b)中的图线1,从图中可以看出,螺线管中部的磁感应强度特点是___________________________.(2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成,其右侧还有一个接线柱C.为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱A、B、C相连,他接着做了以下探究性实验:保持其它条件不变,仅使电流从接线柱A流入,从接线柱C流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图(b)中的图线2,且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感强度的一半值略大些.保持其它条件不变,仅使电流从接线柱C 流入,从接线柱B流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似,请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图(c)中的_________(选填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)该同学通过理论分析,认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半,而实际测量结果却存在差异,最可能的原因是______________.【答案】匀强磁场丙螺线管导线存在电阻
【解析】
【详解】
(1)[1]从b中图线可知,在螺线管中部的磁场磁感应强度为定值,所以螺线管中部的磁感应强度特点为匀强磁场。
(2)[2]由图可知,甲图中A到C与B到C的绕法相同,属于同向双股线的绕法,此情况下,电流由A到B时,A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互抵消,总磁感应强度是0,甲错误;
乙图中,B到C一匝线圈也没有,显然不符合实验的结果,乙错误;
丙图中,A到C与B到C的绕法相反,而A到C与C到B的绕法是相同的,属于单股线的绕法,此情况下,电流由A到B时,A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互叠加,总磁感应强度是A到C的电流产生的磁场的2倍,丙是正确的。
故选丙。
(3)[3]因为电流越大,产生的磁场越强,若考虑到螺线管导线存在电阻,第2次实验与第1次相比,线圈匝数少了一半,线圈电阻减小,通过的电流变大,则会使实验中测量的结果产生差别。
所以最可能的原因是螺线管导线存在电阻。
17.某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、定值电阻1R、滑动变阻器2R和开关S连接到干电池上.线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器2R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示.
(1)当滑片P较快地向右滑动时,乙电流表指针的偏转情况是________________(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙电流表的偏转情况是____________(选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)
【答案】向右偏向左偏
【解析】
(1)由图可知,电流从正极流入时指针向右偏.当滑片P较快地向右滑动时,电阻增大,电流减小,根据右手定则,穿过B线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律,B中产生的感应电流的方向是逆时针的,电流从乙电流表正极流入,指针向右偏;
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,穿过B线圈的磁通量向下增大,根据楞次定律,B中产生的感应电流的方向是顺时针的,电流从乙电流表负极流入,指针向左偏;点睛:根据稳定时甲电流表指针的偏振确定指针偏转方向与电流流向间的关系;根据楞次定律判断感应电流的方向,结合题中条件,判断乙电流表指针偏转方向.
18.用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件。
(1)图中已经用导线将部分器材连接,请将实物间的连线补充完整_____;
(2)若连接好实验电路并检查无误后,在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,这是由于线圈_____(填“A”或“B”)中有了感应电流。
(3)在开关闭合且稳定后,使滑动变阻器的滑片向右匀速滑动,此过程中灵敏电流计的指针_____(选填“向右偏”、“不偏转”或“向左偏”)。
【答案】 B 向左偏
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验中线圈A与电源相连,通过调节滑动变阻器使线圈A中的磁通量发生变化,从而使线圈B产生电磁感应线象,故线圈B应与检流计相连,如图所示
(2)[2]闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈B中有了感应电流,产生感应电流的原因是其磁通量发生变化。
(3)[3]如果在闭合电键时,线圈中的电流增大,穿过线圈的磁通量增加,产生感应电流,指
针向右偏。
闭合电键后,滑动变阻器的滑片向右移动,电流减小,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,根据楞次定律知,感应电流的方向与闭合电键的瞬间电流方向相反,则电流表指针向左偏。
19.如图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图,图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况,图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况.
(1)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了_____
A.减小电路两端的电压,保护电源
B.增大电路两端的电压,保护电源
C.减小电路中的电流,保护灵敏检流计
D.减小电路中的电流,便于观察灵敏检流计的读数
(2)实验操作如图乙所示,当磁铁向上抽出时,检流计G中指针是_____偏(填“左”或“右”);继续操作如图丙所示,判断此时条形磁铁的运动是______线圈(填“插入”或“抽出”).
【答案】(1)C;(2)右,抽出
【解析】
试题分析:根据楞次定律,通过磁通量的变化判断感应电流的方向,以及通过感应电流的方向判断磁通量是增加还是减小.
解:(1)电路中串联定值电阻,目的是减小电流,保护灵敏检流计.故C正确,A、B、D 错误.
(2)在乙图中,当磁铁向上抽出,磁通量减小,根据楞次定律知,感应电流的磁场与原磁场方向相同,则流过电流计的电流方向为从下往上,所以检流计指针向右偏.在丙图中,知感应电流流过检流计的方向是从上而下,则感应电流的磁场方向向上,与原磁场方向相同,知磁通量在减小,即磁铁抽出线圈.
故答案为(1)C;(2)右,抽出.
【点评】解决本题的关键掌握楞次定律的内容,并且能灵活运用.
20.一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系。
已知电流从接线柱a流入电流表时,电流表指针右偏,实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中。