人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷(Word版 含解析)
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人教版高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷(Word 版 含解析)
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.如图甲,一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝
,式中r 是A 点到直导线的距离.在图乙中是一电流强度为I 的通电圆环,O 是圆环的圆心,圆环的半径为R ,B 是圆环轴线上的一点,OB 间的距离是r 0,请你猜测B 点处的磁感应强度是( )
A .220
R I
B r ∝
B .
()
32
220
I
B R
r
∝
+
C .
()
232
220
R I
B R
r ∝
+
D .
()
2032
220
r I
B R
r
∝
+
【答案】C 【解析】
因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r
,设比例系数为
k ,得:B=K I r ,其中 I
r
的单位A/m ;220R I r 的单位为A ,当r 0为零时,O 点的磁场强度变
为无穷大了,不符合实际,选项A 错误.
()
3
2
220
I
R
r
+ 的单位为A/m 3,单位不相符,选项
B 错误,
()
232
220
R I
R
r
+的单位为A/m ,单位相符;当r 0为零时,也符合实际,选项C 正
确.
()
2032
220
r I
R
r
+ 的单位为A/m ,单位相符;但当r 0为零时,O 点的磁场强度变为零了,
不符合实际,选项D 错误;故选C .
点睛:本题关键是结合量纲和特殊值进行判断,是解决物理问题的常见方法,同时要注意排除法的应用,有时能事半功倍.
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】 【分析】 【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.
3.三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 。
4.如图,在直角三角形ACD 区域的C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线,导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流,∠A =90︒,∠C =30︒,E 是CD 边的中点,此时E 点的磁感应强度大小为B ,若仅将D 处的导线平移至A 处,则E 点的磁感应强度( )
A .大小仍为
B ,方向垂直于A
C 向上 B .大小为3
B ,方向垂直于A
C 向下 C .大小为
3
2
B ,方向垂直于A
C 向上
D .大小为3B ,方向垂直于AC 向下 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度
02
B B =
由几何关系可知
AE =CE =DE
所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0,如图所示
仅将D 处的导线平移至A 处,则E 点的磁感应强度为
032cos302
B B B '=︒=
方向垂直于AC 向下。
A .大小仍为
B ,方向垂直于A
C 向上 与上述结论不相符,故A 错误; B 3
,方向垂直于AC 向下 与上述结论相符,故B 正确; C 3
,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符,故C 错误;
D .大小为3B ,方向垂直于AC 向下 与上述结论不相符,故D 错误; 故选B 。
5.如图所示,三根完全相同的通电直导线a 、b 、c 平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O 点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B 、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc 边指向a 的匀强磁场。
现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中I b =I c =I 。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b 在O 点产生的磁感应强度大小为B 。
则下列说法正确的是( )
A .若O 点的磁感应强度平行ac 边,则I a =(1+3)I
B .若O 点的磁感应强度平行ab 边,则I a =(1+
3)I C .若O 点的磁感应强度垂直ac 边,则I a =(3-1)I D .若O 点的磁感应强度垂直ab 边,则I a =(3-1)I 【答案】A 【解析】 【详解】
三条直导线在O 点的磁场方向如图;其中B c 和B b 的合场强水平向右大小为B bc =B ;方向水平向右。
A .若O 点的磁感应强度平行ac 边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac 方向的合磁场为零,即
sin 30cos30cos300c a B B B +-=
其中B c =B =kI ,解得
I a =(1+
33
)I 选项A 正确;
B .若O 点的磁感应强度平行ab 边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab 方向的合磁场为零,即
sin 30cos30sin 300b a B B B -+=
其中B b =B =kI ,解得
I a =(3-1)I
选项B 错误;
C .若O 点的磁感应强度垂直ac 边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac 方向的合磁场为零,即
cos30sin 30-sin 300a bc B B B +=
表达式无解,则O 点的磁感应强度的方向不可能垂直ac 边,选项C 错误;
D .若O 点的磁感应强度垂直ab 边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab 方向的合磁场为零,即
cos30cos 60cos 600bc a B B B +-=
其中B c =B =kI ,解得
I a =(3+1)I
选项D 错误。
故选A 。
6.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.
7.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 。
8.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.
9.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
10.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
02
B
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
2
D
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.
11.丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应,下列说法正确的是( ) A.奥斯特在实验中观察到电流磁效应,揭示了电磁感应定律
B.将直导线沿东西方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,小磁针一定会转动
C.将直导线沿南北方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,小磁针一定会转动
D.将直导线沿南北方向水平放置,把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,铜针一定会转动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应,而法拉第发现了电磁感应定律;故A错误;将直导线沿东西方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方时,小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同,故小磁针不一定会转动;故B错误;将直导线沿南北方向水平放置,把小磁针放在导线的正下方,给导线通以足够大电流,由于磁场沿东西方向,则小磁针一定会转动;故C正确;铜不具有磁性,故将导线放在上方不会受力的作用,故不会偏转;故D错误;故选C.
【点睛】
本题考查电流的磁场的性质,要注意能明确电磁场方向的判断,并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向.
12.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I1,b、d导线中的电流大小为I2,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
=
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 。
13.如图所示,A 、B 两回路中各有一开关S 1、S 2,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S 2,后闭合S 1的瞬间,电流计指针偏转
B .S 1、S 2闭合后,在断开S 2的瞬间,电流计指针偏转
C .先闭合S 1,后闭合S 2的瞬间,电流计指针偏转
D .S 1、S 2闭合后,在断开S 1的瞬间,电流计指针偏转
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A .先闭合S 2,构成闭合电路,当后闭合S 1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S 1、S 2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S 2的瞬间,当然指针也不偏转,故B 错误;
C .先闭合S 1,后闭合S 2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S 1、S 2闭合后,在断开S 1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
14.某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m ,功率为5.0×10-3W 的连续激光.已知可见光波
长的数量级为10-7m ,普朗克常量h =6.63×10-34J·
s ,该激光器发出的 A .是紫外线
B .是红外线
C .光子能量约为1.3×10-18J
D .光子数约为每秒3.8×1016个
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
波长的大小大于可见光的波长,属于红外线.故A 错误,B 正确.光子能量834
1963106.6310 1.326101.510
c E h J J λ---⨯=⨯⨯=⨯⨯=.故C 错误.每秒钟发出的光子数163.810Pt n E
=
⨯=.故D 正确.故选BD . 【点睛】 解决本题的关键熟悉电磁波谱中波长的大小关系,以及掌握光子能量与波长的大小关系c
E h λ=.
15.下列说法正确的是( )
A .雷达是利用超声波工作的
B .红外线比紫外线更容易发生衍射现象
C .真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的
D .在同一个周期里,波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长
E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同
【答案】BCE
【解析】
【详解】
A.雷达是利用无线电波工作的,A 错误;
B.红外线比紫外线波长长,更容易发生衍射现象,B 正确;
C.在惯性参考下中,真空中的光速,故真空中的光速在不同的惯性参考系中相同,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,C 正确;
D.波上的质点不沿波传播的方向移动,D 错误;
E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,到平衡位置的距离相等,故回复力不变,那么加速度相同;但是,前后两次经过同一位置时,根据振动方向可以知道:速度大小相同,方向相反,故E 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.为了探究电磁感应现象的产生条件,图中给出了必备的实验仪器。
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整_______;
(2)正确连接实验电路后,在闭合开关时,灵敏电流计的指针向左发生偏转。
则以下过程中能使灵敏电流计的指针向右发生偏转的是_______________。
A.断开开关时
B.闭合开关后,螺线管A插入螺线管B的过程中
C.闭合开关后,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程中
D.闭合开关后,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中
【答案】 AC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]把电流计与大线圈组成串联电路,电源、开关、滑动变阻器、小线圈组成串联电路,电路图如图所示
(2)[2]A.开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间,则穿过线圈B中磁通量要减小,灵敏电流计指针要向右偏转,故A正确;
B.闭合开关后,螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过线圈B中磁通量要增大,灵敏电流计指针要向左偏转,故B错误;
C.闭合开关后,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程
中,接入电路的电阻变大,电流变小,则穿过线圈B中磁通量要减小,灵敏电流计指针要向右偏转,故C正确;
D.闭合开关后,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中,接入电路的电阻变小,电流变大,则穿过线圈B中磁通量要增大,灵敏电流计指针要向左偏转,故D错误。
故选AC。
17.为了研究某导线的特性,某同学所做部分实验如下:
(1)用螺旋测微器测出待测导线的直径,如图甲所示,则螺旋测微器的读数为___mm;(2)用多用电表直接测量一段导线的阻值,选用“×10”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太大,因此需选择_____倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”),欧姆调零后再进行测量,示数如图乙所示,则测量值为_____Ω;
(3)如图乙所示,线圈与电源、开关相连,直立在水平桌面上.铁芯插在线圈中,质量较小的铝环套在铁芯上.闭合开关的瞬间,铝环向上跳起来.如果将电源的正、负极对调,闭合开关的瞬间,会观察到_____的现象(填“同样”或“不同”);先用手按住铝环,然后接通电源,电流稳定后放手,铝环是否还会跳起______(填“会”或“不会“).
【答案】0.645 ×1 22 同样不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图可知,螺旋测微器的示数为
d=0.5+14.5×0.01=0.645mm
(2)[2][3]角度偏转太大,则说明示数太小,应换用小档位,故选用×1档;
由图可知,电阻值为
22×1=22Ω
(3)[4][5]感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,我们可以这样理解:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场的方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同,即增反减同。
题目中线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起的原因是:闭合电键的瞬间线圈突然产生磁场(假设磁场向上),通过铝环的磁通量突然(向上)增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场(感应电流磁场向下);因为原磁场与感应电流的磁场方向相反,相互排斥,所以铝环受到向上的斥力,所以铝环向上跳起.若保持电建闭合,流过线圈的电流稳定,磁场不再发生变化,铝环中就没有感应电流,也就没有相互作用,铝环仅受重力作用,最后落回。
如果电源的正、负极对调,观察到的现象还是不变,因为我们讨论时电流
的正负极对整个力的作用过程没有影响;若先用手按住铝环,然后接通电源,电流稳定后放手,铝环不会跳起,原因是穿过线圈的磁通量不变。
18.张老师在“探究楞次定律”的实验中,如图甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路。
其中图甲是将一节旧电池和电流计通过开关连接,通过试触操作,其实验目的是
__________;完成图甲实验操作后,把电流计与螺线管B连接,将图丙中的螺线管A插入图乙中的螺线管B中,闭合电键K的瞬间,图乙中电流计的指针向右偏转,保持电键闭合状态,再观察图乙中电流计指针_________(填“向左偏”“向右偏”“不偏”);然后将图丙中滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,观察图乙中电流计指针____(填“向左偏”“向右偏”“不偏”)。
【答案】判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系不偏向左偏
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3]试触目的是判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系;根据楞次定律,电键保持闭合状态,磁通量不变,感应电流为零,所以电流计指针不偏;图丙中滑动变阻器的滑片P向右滑动,电阻变大,A中电流变小,穿过线圈磁通量减小,产生感应电流,根据楞次定律,感应电流方向与闭合电键K的瞬间电流方向相反,所以图乙中电流计指针向左偏。
19.如图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置,所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流表时,指针向右偏转。
(1)将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时,发现电流表的指针向右偏转。
螺线管的绕线方向如图2所示。
请在图2中标出螺线管中的感应电流方向_______。
(2)经分析可得出结论:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向____(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的(1),将条形磁铁从螺线管中抽出时,电流表的指针向____(填“左”或“右”)偏转。
【答案】相反左
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从正极接线柱流入电流表时,指针向右偏转可知,线圈中电流方向为从B流向A,如图所示
(2)[2]S极向下插入螺线管时,线圈中磁通量增大,根据产生的电流方向,由右手定则可判断出产生的感应电流的磁场与原磁场方向相反。
(3)[3]将条形磁铁从螺线管中抽出时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的磁通量应与原磁场方向相同向下,阻碍磁通量的减小,根据安培定则可判断,线圈中感应电流方向从A到B,即向左,则电流表的指针方向向左。
20.在“研究电磁感应现象”的实验中:
(1)电磁铁回路连线尚未完成,请以笔画线代替导线连成正确的完整回路________。
(2)电路连接完整后,闭合电键,将变阻器滑键向右移动的过程时,发现电流表指针向右偏。