绍兴市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
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绍兴市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
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322kIve
a 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23kIve
【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r0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.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )
A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心
B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外
C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心
D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外
【答案】D
【解析】
【详解】
如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
5.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是()
A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究
B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点
D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】A
【解析】
【详解】
A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;
B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.
C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;
D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A.【点睛】
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
6.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里
【答案】A
【解析】
【详解】
由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁
'=.如图所示:
感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B B
要使A点处的磁感应强度为零,则:
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。
7.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。
8.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.
9.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2
I
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 。
10.如图,同一平面内有两根互相平行的长直导线M 和N ,通有等大反向的电流,该平面内的a 、b 两点关于导线N 对称,且a 点与两导线的距离相等.若a 点的磁感应强度大小为B ,则下列关于b 点磁感应强度B b 的判断正确的是( )
A .
B b >2B ,方向垂直该平面向里 B .B b <1
2
B ,方向垂直该平面向外
C .
1
2
B<B b <B ,方向垂直该平面向里 D .B<B b <2B ,方向垂直该平面向外 【答案】B 【解析】
根据右手螺旋定则可知两导线在a 点形成磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,a 点与两导线的距离也相等,故单根导线在a 点形成磁感应强度大小为B/2.由于a 与b 与导线N 距离相等,导线N 在b 点磁感应强度大小为B/2,方向垂直该平面向外;导线M 在b 点磁感应强度大小小于B/2,且方向垂直该平面向里,故b 点磁感应强度小于B/2,方向垂直该平面向外,故B 正确,ACD 错误. 故选B
11.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转动
D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 CD 转动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,ABD中线圈中的磁通量都不发生变化,只有C中闭合线圈的磁通量发生变化。
故选:C。
12.如图甲所示,是某电磁泵的结构示意图,竖直面上的矩形铁芯留有缝隙,缝隙间垂直嵌入横截面为矩形的金属泵沟(泵沟是闭合的环形,图中只画出了一部份),泵沟与铁芯间绝缘,泵沟内是液态金属,它的左右侧接有电极.图乙给出了绕组的绕线和整个电路的连接情况.由此可判断,当接通交流电源后,泵沟内的液态金属流动的情况是
图甲图乙
A.始终由内流向外B.始终由外流向内
C.内外来回流动D.不会流动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
线圈中接有交变电流,交变电产生交变磁场,交变磁场在泵沟内产生交变电场,当产生的交变磁场方向竖直向下在增大时,根据“麦克斯韦电磁场”理论可知,在泵沟中产生从上往下看逆时针的电场,在电场中形成逆时针的电流,所以液态金属流动方向从内流向外,同理可知,当产生的交变磁场方向竖直向上在增大时,液态金属流动方向从内流向外;
故选A.
13.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.
1
2
B.
2
C.
2
D.
1
4
【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
2
sin45
2
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。
14.如图所示,三根通电长直导线A、B、C互相平行,其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线中通入的电流大小相等,且A、C中电流方向垂直于纸面向外,B中电流方向垂直于纸面向内;已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度
kI
B
r
=,其中I为通电导线中的电流强度,r为某处到通电直导线的距离,k为常量.下列说法正确的是( )
A.A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直
B.B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直
C.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2
D.A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.利用右手定则可知:A处的合磁场方向沿AC方向,所以A所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,A错;
B.利用右手定则可知:B处的合磁场方向沿AC方向,所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直,B对;
CD.知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度
kI
B
r
=,根据磁场的叠加知:A处的磁场大小为
2
2
kI
r
,而B2
kI
r
,所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:2,C对,D错;
故选:BC
15.下列说法中正确的是()
A.机械波和电磁波都能在真空中传播
B.铁路,民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C.根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的
D.两列波叠加时产生干涉现象,其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
机械波的传播需要介质,A错;红外线热效应显著,而穿透本领较弱,不能用来安检,铁路、民航等安检口使用x射线线对行李内物品进行检测.故B错误.根据相对论的基本原理得知:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.故C正确.两列波发生干涉时,振动加强区域与减弱区域是相互间隔,是稳定不变的.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.(1)在“探究楞次定律”的实验中除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外,还要用到电表.请从下列电表中选择(______)
A.量程为0~3 V的电压表
B.量程为0~3 A的电流表
C.量程为0~0.6 A的电流表
D.零刻度在中间的灵敏电流表
(2)某同学按下列步骤进行实验:
①将已知绕向的螺线管与电表连接;
②设计表格,记录将磁铁N、S极插入和抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向;
③分析实验结果,得出结论.
上述实验中,漏掉的实验步骤是______.
丙
(3)图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时,在计算机屏幕上得到的波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I.根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈
时得到图甲内①所示图线.现用该磁铁,如图乙所示,从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去.图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是
____.
【答案】D查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].由于电流方向会发生变化,所以应该用零刻度在中间的灵敏电流表,故选D。
(2)[2].因为本实验时探究“楞次定律”的实验,所以要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系,从而来确定感应电流方向与原磁通量变化之间的关系。
(3)[3].根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线,则表明穿过线圈N极的磁通量增加时,应该形成图①的形状,当磁铁S极从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去,则穿过线圈平面的S极的磁通量先增大后减小,且磁场方向与题中所给的方向恰好相反,所以图像应该是B,故选B。
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.某实验装置如图(a )所示,在铁芯P 上绕着两个线圈A 和B ,如果线圈A 中电流i 与时间t 的关系分别如图(b )甲、乙、丙、丁所示。
在21
~t t 这段时间内(设电流自左边接线柱进入线圈A 时取正),有电流通过电流计G 的是_____________,电流从右向左流过
电流计G 的是______。
【答案】乙丙丁 丙
【解析】
【详解】
[1]若线圈A 中接甲图电流,在21~t t 电流不变,则在铁芯上产生的磁场恒定,穿过线圈B 的磁通量不变,则不产生感应电流;
若线圈A 中接乙丙丁图电流,在21
~t t 电流是变化的,则在铁芯上产生的磁场变化,穿过线圈B 的磁通量变化,则产生感应电流; 故填乙丙丁。
[2]若线圈A 中接乙图电流,在21~t t 电流是正向均匀减小的,由安培定则可知穿过铁芯的磁场向左,穿过B 的磁通量向左减小,则由楞次定律可知感应磁场向左,则B 的左端相当于等效电源的正极,感应电流从左向右流过表头G ;
若线圈A 中接丙图电流,在21~t t 电流是正向均匀增大的,由安培定则可知穿过铁芯的磁场向左,穿过B 的磁通量向左增大,则由楞次定律可知感应磁场向右,则B 的左端相当于等效电源的负极,感应电流从右向左流过表头G ;
若线圈A 中接丁图正弦交流电,在21~t t 电流是正向不均匀减小的,由安培定则可知穿过铁芯的磁场向左,穿过B 的磁通量向左减小,则由楞次定律可知感应磁场向左,则B 的左端相当于等效电源的正极,感应电流从左向右流过表头G ;
故符合电流从右向左流过电流计G 的是丙图。
19.为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G 与线圈L 连接,固定于离地面某高处,如图所示。
已知线圈由a 端开始绕至b 端,当电流从电流计G 右端流入时,指针向右偏转。
将磁铁N 极向下从线圈上方竖直向下插入L 时,发现指针向右偏转。
(1)在图L 上画两匝线圈,以便能看清线圈绕向______;
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时,指针将向________偏传(选填“左”或“右”);
(3)将条形磁铁从线圈L 正上方自由释放(忽略空气阻力),当磁铁穿过线圈L 后,向下远离L 的短暂过程中,条形磁铁的加速度________重力加速度(选填“大于”、“等于” 或“小于”)。
【答案】 右 小于
【解析】
【分析】
【详解】
(1) [1]将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时,穿过L 的磁场向下,磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,感应电流磁场应该向上,电流表指针向右偏转,电流从电流表右端流入,由安培定则可知,俯视线圈,线圈绕向为逆时针;
(2)[2]当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时,穿过线圈的磁通量向上减小,根据楞次定律可知,感应电流磁场应该向上,产生的感应电流从电流计的右端流入,则指针将向右
偏传;
(3) [3]将条形磁铁从线圈L正上方自由释放(忽略空气阻力),当磁铁穿过线圈L后,向下远离L的短暂过程中,根据楞次定律“来拒去留”可知,条形磁铁受到向上的磁场力,则其加速度小于重力加速度。
20.如图,一长直铁芯上绕有固定线圈M,铁芯右侧悬挂一闭合金属环N,金属环与铁芯共轴。
将M接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关。
(1)请填写下列操作中金属环N的摆动方向___________(选填“向左”、“向右”或“不动”)。
操作环N摆动方向
在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间①_________
在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间②_________
在S已向a闭合的情况下,将R的滑
③_________
动头向d端移动时
在S已向b闭合的情况下,将R的滑
④_________
动头向d端移动时
在S已向a闭合的情况下,将R的滑
⑤_________
动头向c端移动时
在S已向b闭合的情况下,断开S⑥_________
(2)从上述实验现象中可以归纳出:使环N向右摆动的操作引起的共同变化有(请写出2个)______;_____。
【答案】向右向右向右向右向左不动电路中电流增大穿过金属环的磁通量增加(或通电螺线管M的磁场增强)
【解析】
【详解】
(1)[1]在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间,线圈M中的电流有无到有增大,磁场由。