山东省济宁市第一中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷

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山东省济宁市第一中学物理第十三章电磁感应与电磁波专题试卷
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.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.
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.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:
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.
5.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
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
032cos30B B '=︒=
方向垂直于AC 向下。

A.大小仍为B,方向垂直于AC向上与上述结论不相符,故A错误;
B.大小为3
B,方向垂直于AC向下与上述结论相符,故B正确;
C.大小为3
B,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。

6.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
7.三条在同一平面(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B1、B2和B3,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 .
8.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.
9.已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度I成正比,跟离开导线的距
离r成反比,即
kI
B
r
=(k>0)。

如图所示,三根无限长的通电直导线M、N、P都垂直纸
面放置,构成一个直角三角形,∠N=90°,∠P=30°,O为MP边中点。

三根导线中电流大小相同,方向如图。

则O点磁场方向应为()
A.A方向B.E方向C.C方向D.D方向
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
ABCD.由安培定则判断通电直导线产生的磁场方向,可知M、P在O点产生的磁场方向都过O点且垂直于MP向下;N在O点产生的磁场方向过O点垂直于NO向上。

再把它们矢量求和,方向沿OC方向,ABD错误,C正确。

故选C。

10.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。

11.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
=.
12.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。

13.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是()
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系
【答案】ACD
【解析】
试题分析:本题考查物理学史,根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案.
解:A、奥斯特最先发现了电流的磁效应,揭开了人类研究电磁相互作用的序幕,故A正确;
B、欧姆定律说明了电流与电压的关系,故B错误;
C、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象,故C正确;
D、焦耳发现了电流的热效应,故D正确;
故选ACD.
点评:电流具有磁效应、热效应、化学效应等,本题考查其发现历程,要求我们熟记相关的物理学史.
14.如图所示,两根细长直导线平行竖直固定放置,且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN 分别交于a、b两点,点O是ab的中点,杆MN上c、d两点关于O点对称.两导线均通有大小相等、方向相反的电流,通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小
B=
I
k
r
,其中I为导线中电流大小,r为该点到导线的距离,k为常量.一带负电的小球穿
在杆上,以初速度v0由c点沿杆运动到d点.设在c、O、d三点杆对小球的支持力大小分别为F c、F O、F d,则下列说法正确的是
A .F c =F d
B .F O <F d
C .小球做变加速直线运动
D .小球做匀速直线运动
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
CD .根据右手螺旋定则可知,从a 点出发沿连线运动到b 点,左边直导线产生的磁场垂直纸面向里,右边直导线产生的磁场垂直纸面也向里;距离左边直导线x 处的合磁场
12()
I I kIl B B B k k x l x x l x =+=+=-- 由数学知识可知,当12
x l = 时B 最小,可知在ab 连线中点O 处磁场最弱,连线上合磁场大小先减小过O 点后增大,方向先里,根据左手定则可知,小球从a 向b 运动过程中,受到向下的洛伦兹力作用,在速度方向不受力的作用,则将做匀速直线运动,故C 错误,D 正确.
AB .cd 两点关于O 点对称,磁感应强度相等,则小球受洛伦兹力相等,则杆对小球的支持力F c =F d ;O 点磁场最弱,则F O <F d ,选项AB 正确;
故选ABD .
点睛:本题考查了右手螺旋定则和左手定则的熟练应用,正确解答带电粒子在磁场中运动的思路为明确受力情况,进一步明确其运动形式和规律.
15.某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左侧。

闭合开关时金属环被弹射出去,若( )
A .从右向左看,金属环中感应电流沿逆时针方向
B .将电源正负极调换,闭合开关时金属环将向右运动
C .将金属环放置在线圈右侧,闭合开关时金属环将向右运动
D .金属环不闭合,则闭合开关时金属环不会产生感应电动势
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.闭合开关后,由右手定则可知螺线管的左边为N极,故穿过圆环的磁场方向向左,由于圆环中磁通量变大,由楞次定律可知,圆环中感应电流的磁场方向向右,故从右向左看,圆环中电流方向为逆时针,故A正确;
B.将电源正负极对调,闭合开关时,圆环中的磁通量仍然增加,由楞次定律可知,圆环仍然向左运动,故B错误;
C.金属环放置在右侧时,闭合开关,圆环中磁通量增加,由楞次定律可知,它将向右运动,故C正确;
D.金属环不闭合,磁通量变化时会产生感应电动势,但是没有感应电流,故D错误;
故选AC。

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.在研究电磁感应现象的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图乙所示,将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器R′和开关S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将如何偏转?
__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)
(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?__________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S,电流表指针将如何偏转?_________(填不偏转、向右偏转或向左偏转)
【答案】向右偏转不偏转向右偏转向左偏转
【解析】
【详解】
(1)线圈A中磁场方向向上,插入B线圈,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转;
(2)线圈不动,磁通量不变,无感应电流,故指针不动;
(3)线圈A中磁场方向向上,滑片向左移动,电流变大,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转;
(4)线圈A中磁场方向向上,突然断开S,磁通量减小,阻碍减小,故感应电流的磁场方向向上,故电流从左向右流过电流表,故电流表指针向左偏转;
【点睛】本题关键是先根据安培定则判断出A中磁场方向,然后根据楞次定律判断线圈B 中感应电流的方向.
17.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。

18.某同学利用如图所示的器材做“研究电磁感应现象”的实验。

器材包括:灵敏电流计、直流电源、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电键、滑动变阻器、导线若干(图中没有画出)。

(1)请你根据实验需要用笔画线代替导线帮助该同学在实物图上连线,连接滑动变阻器的
两根导线要求接在接线柱C和D上________。

(2)连接好实验电路后,在闭合电键瞬间,该同学发现电流计指针向右偏转。

在以下操作步骤中他将观察到的实验现象是:
①闭合电键后,将滑动变阻器的滑动触头向接线柱C端滑动时,电流计指针将_____
(选填“左偏”、“右偏”或“不偏”)。

②闭合电键后,快速将线圈A中的铁芯向上拔出时,电流计指针将______(选填“左偏”、“右偏”或“不偏”)。

③将电键断开的瞬间,电流计指针将______(选填“左偏”、“右偏”或“不偏”)。

【答案】右偏左偏左偏
【解析】
【详解】
(1)[1]根据实验原理和目的连接电路:
(2)①[2]闭合电键瞬间,穿过B的磁通量增加,电流表指针向右偏转,闭合电键后,将滑动变阻器的滑动触头向接线柱C端滑动时,流过A的电流增大,磁极方向未变,磁通量增大,所以电流表指针右偏;
②[3]同理,闭合电键后,快速将线圈A中的铁芯向上拔出时,磁极未变,磁通量减小,电流表指针左偏;
③[4]将电键断开的瞬间,磁极未变,磁通量减小,电流表指针左偏。

19.某同学想“探究感应电流产生的条件”,完成下列问题:
(1)他将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关连接成实验电路,请将缺失的导线用笔画线补全_________。

(2)在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏.由此可以判断,在保持开关闭合的状态下,当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向
__________(填“左”或“右”)偏,当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针____________(填“发生”或“不发生”)偏转。

【答案】左发生
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电路连接如图;
(2)[2][3]在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,即当穿过线圈的磁通量增加时电流计指针左偏;则此可以判断,在保持开关闭合的状态下,当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,通过线圈A的电流变大,磁通量增加,则灵敏电流计的指针向左偏;当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,通过线圈A的电流发生变化,则磁通量变化,会产生感应电流,即灵敏电流计的指针发生偏转。

20.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。

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