长治市高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷检测题
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长治市高中物理必修第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r0,请你猜测B点处的磁感应强度是( )
A.
2
2
R I
B
r
∝
B.()3
222
I
B
R r
∝
+
C.()
2
3
222
R I
B
R r
∝
+
D.()
2
3
222
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;
2
2
R I
r
的单位为A,当r0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
222
I
R r
+
的单位为A/m3,单位不相符,选项B错误,()
2
3
222
R I
R r
+
的单位为A/m,单位相符;当r0为零时,也符合实际,选项C正
确.
()
2
3
222
r I
R r
+
的单位为A/m,单位相符;但当r0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.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()
A.B. C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向.
【详解】
地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西.故B正确.
【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.
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
03
2
22
2IR R r
μ+ D .
(
)
2003
2
22
2r I
R r
μ+
【答案】C 【解析】 根据,00
2I
B r μπ=
,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m 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:23
(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
23
(T m/A)m A
=T m ⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错
误;故选C.
【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.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+33)I
B .若O 点的磁感应强度平行ab 边,则I a =(13I
C .若O 点的磁感应强度垂直ac 边,则I a =31)I
D .若O 点的磁感应强度垂直ab 边,则I a =31)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 =(13I 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)I
选项D 错误。
故选A 。
5.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。
6.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 。
7.如图所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O 上,当通以相同大小的电流时,O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比是( )
A .1∶1
B 2∶1
C .12
D .2∶1
【答案】B 【解析】 【详解】
根据安培定则可知,竖直方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里,大小为B ,水平方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向竖直向上,大小为
B ,两者相互垂直,圆心O 处的磁感强度的大小是2O B B ,一个线圈单独产生的磁感应强度大小为B ,则O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比
2:1,故B 正确,A 、C 、D 错误;
故选B . 【点睛】
该题是关于磁场的叠加问题,首先运用安培定则每个圆环在圆心O 处产生的磁感应强度的方向,利用平行四边形定则进行矢量合成,即求出O 处的磁感应强度大小.
8.2019年被称为5G 元年,这一年全球很多国家开通了5G 网络。
5G 网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz 以上的超高频段和极高频段,比目前4G 通信频率在0.3GHz~3.0GHz 间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。
下列说法正确的是( ) A .4G 信号是横波,5G 信号是纵波 B .4G 信号和5G 信号相遇能产生干涉现象
C .5G 信号比4G 信号波长更长,相同时间传递的信息量更大
D .5G 信号比4G 信号更不容易绕过障碍物,所以5G 通信需要搭建更密集的基站 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .4G 和5G 信号均为电磁波,电磁波传播过程中,电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直,故电磁波为横波,故A 错误;
B .4G 和5G 信号的频率不同,不能发生稳定的干涉现象,故B 错误;
C .5G 信号比4G 信号波长小,频率高,光子的能量大,故相同时间传递的信息量更大,故C 错误;
D .因5G 信号的频率高,则波长小,4G 信号的频率低,则波长长,则5G 信号比4G 信号更不容易绕过障碍物,所以5G 通信需要搭建更密集的基站,故D 正确。
故选D 。
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.如图,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =90︒。
在M 、N 处各有一条长直导线垂直于纸面放置,导线中通有大小相等的恒定电流、方向如图所示,这时O 点磁感应强度的大小为B 1;若将N 处的长直导线移至P 处,则O 点的磁感应强度大小变为B 2。
则B 1与B 2之比为
A .1∶1
B .1∶2
C .2∶1
D .2∶1
【答案】C 【解析】 【详解】
由题意可知O 点为MN 的中点,O 点磁感应强度的大小为B 1,则可知M 和N 在O 点处产生的磁场磁感应强度为1
2
B ;当将N 处的长直导线移至P 处后,M 和N 在O 处产生的磁场如图所示:
由几何关系可知O 点的合磁感应强度大小为:
1
1
22222
B B B == 所以:
1
1212::
22
B B B B ==
故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
11.三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I ,方向如图所示。
a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到相应顶点的距离相等。
将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3,下列说法正确的是( )
A .
B 1=B 2<B 3 B .B 1=B 2=B 3
C .a 和c 处磁场方向垂直于纸面向外,b 处磁场方向垂直于纸面向里
D .a 处磁场方向垂直于纸面向外,b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由安培定则判断,对a 和b ,其临近的两条导线在a 和b 点产生的磁感应强度等大方向,磁感应强度相互抵消,则a 和b 处的磁感应强度就等于远离的那条导线产生的磁感应强度,有12B B ;对c ,其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度等大同向,磁感应强度加倍,而远离c 的那条导线在c 产生的磁感应强度小于其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度,且方向相反,在c 处的磁感应强度3B 应大于a 和b 处的磁感应强度1B 和2B , A 正确,B 错误;
CD .由安培定则判断可得a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外,c 处磁场方向垂直于纸面向里,CD 错误; 故选A .
12.如图是生产中常用的一种延时继电器,铁芯上有两个线圈P 和Q ,线圈P 与电源连接,线圈Q 与电流表G 连接,分别构成闭合回路。
下列说法正确的是( )
A.闭合S瞬间,线圈P具有延时作用
B.断开S瞬间,线圈Q具有延时作用
C.闭合S瞬间,Q中感应电流的方向为a→G→b
D.断开S瞬间,Q中感应电流的方向为b→G→a
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AB.将S断开闭合,导致穿过线圈Q的磁通量变化,根据楞次定律可知,线圈Q产生有延时的作用,故A错误,B正确;
C.闭合S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变大,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为b→G→a,故C错误;
D.断开S瞬间,线圈P产生磁场,Q的磁通量变小,根据楞次定律,穿过Q中感应电流的方向为a→G→b,故D错误。
故选B。
13.如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()
A.线圈a中无感应电流B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中有感应电流D.线圈d中无感应电流
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b、d中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a、c中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b、d中无感应电流产生,选项C、D正确,A、B错误.
14.如图,两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点。
导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是
A. o点处的磁感应强度为零
B.a、c两点处磁感应强度的方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
【答案】BC
【解析】
【分析】
根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向,根据平行四边形定则进行矢量叠加。
【详解】
A.根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下,N处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;
B.由右手定则可知,M、N处导线在a点产生的磁场方向均垂直MN向下,则a点磁感应强度的方向垂直MN向下;M、N处导线在c点产生的磁场大小相等,方向分别垂直
cM向下,垂直cN向下且关于直线cd对称,由平行四边形法则可得,c点磁感应强度的方向同样垂直MN向下,故B正确;
C、M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下,在d出产生的磁场方向垂直dM偏下,N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下,根据平行四边形定则,知c处的磁场方向垂直MN向下,d处的磁场方向垂直MN向下,磁感应强度方向相同,且合磁感应强度大小相等,故C正确;
D.M在a处产生的磁场方向垂直MN向下,在b处产生的磁场方向垂直MN向下,N在a 处产生的磁场方向垂直MN向下,b处产生的磁场方向垂直MN向下,根据磁感应强度的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同,故D错误。
【点睛】
本题考查了比较磁感应强度大小由于方向关系问题,解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系,会根据平行四边形定则进行合成。
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
【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.在“探究电磁感应的产生条件”实验中,
(1)如图1所示,线圈横卧在课桌上并与G表相连,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,己知插入时G表指针向左偏转,则拔出时G表指针____________(填“向左”或“向右”)偏转,若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出,则插入时G表指针____________(填“向左”或“向右”)偏转,拔出时G表指针____________(填“向左” 或“向右”)偏转。
(2)如图2所示,将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G 表连接起来。
一般情况下,开关和A线圈应该与学牛电源的____________(填“直流”或“交流”)接线柱相连,闭合开关接通电源后,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,则第二次G表偏转的角度较 ____________(填“小”或“大”)。
【答案】向右向左向右直流大
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3].如图1所示,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,当插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转;同理,当条形磁铁S极正对线圈的右端,并从右端插入、左端拔出,则插入时,向右穿过线圈的磁通量增大,则G表指针向左偏转,当拔出时,向右穿过线圈的磁通量减小,那么G表指针向右偏转。
(2)[4][5].将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G表连接起来,A线圈应该与学生电源的直流接线柱相连,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,而第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,两种情况的磁通量变化均相同,而后者变化的时间短,那么第二次感应电动势较大,则G表偏转的角度较大。
17.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。
18.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,磁场由无到有增强,通过金属环N的磁通量由无到有增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右摆动。
[2]在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间,线圈M中的电流有无到有增大,磁场由无到有增强,通过金属环N的磁通量由无到有增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右摆动。
[3]在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时,接入电路的电阻减小,电流增大,线圈M中的磁场增强,通过金属环N的磁通量增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右摆动。
[4]在S已向b闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时,接入电路的电阻减小,电流增大,线圈M中的磁场增强,通过金属环N的磁通量增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右摆动。
[5]在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时,接入电路的电阻变大,电流减小,线圈M中的磁场减弱,通过金属环N的磁通量减小,相当于线圈M远离金属环N,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向左摆动。
[6]在S已向b闭合的情况下,断开S后,线圈M中没有电流通过,无磁场,所以金属环N 不动。
(2)[7] [8]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)。
19.如图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B,电流计及开关连接成如图所示的电路.
(1)电键闭合后,下列说法中正确的是_____
A.只要线圈 A 置于线圈 B 中就会引起电流计指针偏转
B.线圈 A 插入或拔出线圈 B 的速度越大,电流计指针偏转的角度越大
C.滑动变阻器的滑片 P 滑动越快,电流计指针偏转的角度越大
D.滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转
(2)在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是_____(选填“洛伦兹力”或“电场力”)。
(3)上述实验中,线圈A、B 可等效为一个条形磁铁,将线圈B 和灵敏电流计简化如图所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其_____接线柱方向偏转。
(选填“正”或“负”).
【答案】BC电场力负
【解析】
【详解】
(1)[1].A.线圈A 置于线圈B 中如果磁通量不变,不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;
B.线圈A 插入或拔出线圈B的速度越大,磁通量的变化率越大,感应电流越大,则电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;
C.滑动变阻器的滑片P 滑动越快,电流变化越快,则磁通量的变化率越大,感应电流越大,流计指针偏转的角度越大,选项C正确;
D.滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流会发生变化,则磁通量会发生变化,也会产生感应电流,即电流计指针会发生偏转,选项D错误;故选BC.
(2)[2].在实验中,如果线圈A 置于线圈B 中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B 相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是电场力。
(3)[3].磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流从负极流入电流计;因为当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则图中灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转。
20.如图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。
在电路连接正确的情况下,回答下列问题。
(1)图甲中,将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时,灵敏电流计指针偏转方向_________(填“相同”或“相反”)。
(2)图乙中,导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时,灵敏电流计指针偏转大小_________(填“相同”或“相反”)。
(3)图丙中,当开关闭合的瞬间,发现灵敏电流计的指针向左偏转,则下列操作能使灵敏电流计指针向右偏转的有_________。
(填选项前的字母)
A.开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间
B.保持开关闭合,快速向右移动滑动变阻器的滑片
C.保持开关断开,快速向左移动滑动变阻器的滑片
D.保持开关闭合,快速将线圈A从线圈B中拔出
【答案】相反不同 AD
【解析】
【分析】
【详解】。