选修3-2 4.2 探究感应电流的产生条件 同步练习
一、单项选择题(共10小题;共40分)
1. 机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品,安检门中接有线圈,线圈中通以交变电流.关于其工作原理,以下说法正确的是
A. 人身上携带的金属物品会被地磁场磁化,在线圈中产生感应电流
B. 人体在线圈交变电流产生的磁场中运动,产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流
C. 线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流
D. 金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流
2. 如图,在“探究感应电流产生的条件”试验中,闭合电键后,不能使灵敏电流计指针偏转的措施是
A. 把原线圈从副线圈中拔出 B. 断开电键
C. 保持电路中电路稳定 D. 改变滑动变阻器阻值
3. 如图所示,稳定匀强磁场中一金属圆环垂直于磁场放置,一个小电键 可控制其断开或导通,以下情况中环中有感应电流的是
A. 闭合瞬间 B. 闭合后磁场变强
C. 闭合,然后断开瞬间 D. 闭合后,环在磁场内平移
4. 用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件,下列选项中能产生感应电流的操作是
A. 甲图中,使导体棒 顺着磁感线方向运动,且保持穿过 中的磁感线条数不变
B. 乙图中,使条形磁铁匀速穿过线圈
C. 丙图中,开关 闭合后, 、 螺线管相对静止一起竖直向上运动
D. 丙图中,开关 保持闭合,使小螺线管 在大螺线管 中保持不动
5. 在图中,条形磁铁以速度 远离螺线管,螺线管中的感应电流的情况是
A. 穿过螺线管中的磁通量增加,产生感应电流
B. 穿过螺线管中的磁通量减少,产生感应电流
C. 穿过螺线管中的磁通量增加,不产生感应电流
D. 穿过螺线管中的磁通量减少,不产生感应电流
6. 下列现象中,属于电磁感应现象的是
A. 小磁针在通电导线附近发生偏转
B. 通电线圈在磁场中转动
C. 闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D. 磁铁吸引小磁针
7. 如图,通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈 ,导线与线圈共面。如果线圈运动时不产生感应电流,线圈可能的运动是
A. 向上平移 B. 向右平移
C. 向左平移 D. 以 为轴转动
8. 如图所示,在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈(位于磁铁正中央),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是
A. 将磁铁在纸面内向上平移
B. 将磁铁在纸面内向右平移
C. 将磁铁绕垂直纸面的轴转动
D. 将磁铁的 极转向纸外, 极转向纸内
9. 如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框 保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场
A. 线框中有感应电流,方向是先 后
B. 线框中有感应电流,方向是先 后
C. 受磁场的作用,线框要发生转动
D. 线框中始终没有感应电流
10. 为观察电磁感应现象,某学生将电流表、螺线管 和 、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.当接通和断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是
A. 开关位置接错 B. 电流表的正、负极接反
C. 线圈 的 、 接头接反 D. 蓄电池的正、负极接反
二、填空题(共4小题;共8分)
11. 如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管, 为螺线管的中点,金属环通过 、 、 处时,能产生感应电流的位置是
12. 探究感应电流的产生条件
只要穿过闭合导体回路的 发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生。
13. 感应电流的产生条件
只要穿过闭合导体回路的 发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生。
14. 如图所示,一矩形线圈与长直通电导线在同一平面内,且长直导线正好位于线圈的正中间,现使导线中的电流增大,则矩形线圈中产生的感应电流为 。
三、解答题(共3小题;共39分)
15. 如图,通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈 ,导线与线圈共面。
(1)如果线圈运动时不产生感应电流,线圈可能的运动是 。
A.向上平移
B.向右平移
C.向左平
D.以 为轴转动
(2)请简要叙述你的判断依据和原理。
16. 如图所示,线圈 与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈 与电流计相连,线圈 与线圈 绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计中是否有示数
(1)开关闭合瞬间。
(2)开关断开瞬间。
(3)开关闭合稳定后。
(4)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器滑动端。
17. 怎样分析磁感应强度的变化
答案
第一部分
1. D
2. C
【解析】A项:把原线圈从副线圈中拔出,通过螺线管的磁通量减小,从而产生感应电流,导致电流计指针偏转,故A正确;
B项:当断开电键,通过螺线管的磁通量减小,从而产生感应电流,导致电流计指针偏转,故B正确;
C项:保持电路中的电流恒定,穿过螺线管的磁通量不变,不产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转,故C错误;
D、当改变滑动变阻器的阻值,穿过闭合回路的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确。
3. B
【解析】产生感应电流的条件是闭合电路中的磁通量发生变化。
A. 闭合瞬间,线圈中的磁通量没有发生变化,不能产生感应电流,故A错误;
B. 闭合后,磁场变强,线圈中的磁通量增大,能产生感应电流,故B正确;
C. 闭合,再断开的瞬间,线圈不闭合,而且线圈中的磁通量没有发生变化,不能产生感应电流,故C错误;
D. 闭合后,环在磁场内平移,线圈中的磁通量没有发生变化,不能产生感应电流,故D错误。
4. B
【解析】甲图中,使导体棒 顺着磁感线方向运动, 不切割磁感线,故不能产生感应电流,另外也可以从保持穿过 中的磁感线条数不变的角度看,磁通量没变化,故也不产生感应电流,选项A错误;乙图中,使条形磁铁匀速穿过线圈,在磁铁从上向下穿过时,穿过线圈的磁通量会变化,故产生感应电流,选项B正确;
丙图中,开关 闭合后, 、 螺线管相对静止一起竖直向上运动,两线圈没有相对运动, 中的磁通量没变化,故不产生感应电流,选项C错误;丙图中,开关 保持闭合,使小螺线管 在大螺线管 中保持不动时也不会使 中的磁通量变化,故也不能产生感应电流,选项D错误。
5. B
【解析】条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中,穿过线圈的原磁场方向向下,且磁通量在减小,所以能产生感应电流。
6. C
【解析】电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动,或者穿过闭合线圈的磁通量变化,则回路中即可产生感应电流;
小磁针在通电导线附近发生偏转,这是电流的磁效应,故A错误;
通电线圈在磁场中转动,是由于安培力作用,故B错误;
闭合线圈在磁场中运动而产生电流,是由运动而产生感应电流,故C正确;
磁铁吸引小磁针,磁性相互作用,故D错误。
7. A
【解析】导线中电流强度不变时,产生的磁场不变,导线周围的磁感应强度不变,则穿过线框的磁通量不变,故不可以产生感应电流,故A正确;
线框向右运动时,线框中的磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,可以产生感应电流,故B错误;
线框向左运动时,线框中的磁感应强度增大,穿过线框的磁通量增大,可以产生感应电流,故C错误;
线框以 为轴转动,线框的磁通量发生变化,故可以产生感应电流,故D错误。
8. D
【解析】图示位置,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁通量为零,将磁铁在纸面内向上平移时,线圈的磁通量仍为零,没有变化,所以线圈中没有感应电流产生,故A错误;
图示位置,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁通量为零,将磁铁在纸面内向右平移时,线圈的磁通量仍为零,没有变化,所以线圈中没有感应电流产生,故B错误;
图示位置,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁通量为零,将磁铁绕垂直纸面的轴转动,线圈的磁通量仍为零,没有变化,所以线圈中没有感应电流产生,故C错误;
将磁铁的 极转向纸外, 极转向纸内,将有磁感线穿过线圈,线圈的磁通量增大,将产生感应电流,故D正确。
9. D
【解析】由于线框从两极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过 的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场的作用。故选项D正确。
10. A
【解析】因感应电流产生的条件是闭合电路中的磁通量发生变化,由电路图可知,把开关接在 与电流表之间,因与 、 接头相连的电路在接通和断开开关时,电流不改变,所以不可能有感应电流,电流表也不可能偏转,开关应接在 与电源之间.
第二部分
11. 、
12. 磁通量
13. 磁通量
14. 零
第三部分
15. (1) A
(2) 首先运用右手螺旋定则判断通有恒定电流的直导线在周围产生的磁场分布情况,如图所示,
具有“左出、右进”以及“近强 远弱”的特点。所以,只有A选项运动不会引起矩形线圈磁通量的变化,其它三个选项都将因闭合线圈磁通量的变化而产生的感应电流。
16. (1) 有
【解析】开关闭合时线圈 中电流从无到有,电流的磁场也从无到有,穿过线圈 的磁通量也从无到有,线圈 中产生感应电流,电流计有示数。
(2) 有
【解析】开关断开瞬间,线圈 中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈 的磁通量也从有到无,线圈 中有感应电流产生,电流计有示数。
(3) 无
【解析】开关闭合稳定后,线圈 中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈 中虽有磁通量但磁通量稳定不变,线圈 中无感应电流产生,电流计无示数。
(4) 有
【解析】开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器滑动端,电阻变化,线圈 中的电流变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈 的磁通量也发生变化,线圈 中有感应电流产生,电流计有示数。
17. 通常情况下,对磁体周围的磁场,靠近磁极处磁感应强度较大;对于电流周围的磁场,靠近导线处磁感应强度较大,电流强度增大时,其周围的磁感应强度也相应增大。
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