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课时跟踪检测(二十四) 电磁感应现象及应用
A组—重基础·体现综合
1.奥斯特发现电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,通过对电流磁效应的逆向思维,人们提出的问题是( )
A.电流具有热效应 B.电流具有磁效应
C.磁能生电 D.磁体具有磁化效应
解析:选C 电流的磁效应说明电流能产生磁场,逆向考虑应该是“磁能生电”,C正确。
2. (多选)下列说法正确的是( )
A.法拉第发现电磁感应现象只是一种偶然
B.其他人在研究过程中没有收获是因为没有穷追到底
C.科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”,在科学发现中起着重要作用
D.成功属于坚持不懈的有心人
解析:选BCD 法拉第和其他同时代从事电磁感应研究的科学家有着共同的信念:自然界应该是和谐统一的。正因为在这种信念影响下从事研究,才在科学上有所发现,但有些人往往没有穷追到底,所以没能取得最后的成功,故B、C正确;法拉第发现电磁感应除了有坚定的信念,同时还具有踏实、客观的科学态度,十年坚持不懈的努力,终于取得了重大突破,所以A错误,D正确。
3.(2024·广东1月学考)(多选)1831年8月29日,法拉第利用如图所示的装置发现了电磁感应现象,其中导线EF南北放置。下列说法正确的有( )
A.闭合开关的瞬间,小磁针发生偏转
B.闭合开关的瞬间,小磁针不发生偏转
C.断开开关的瞬间,小磁针发生偏转
D.断开开关的瞬间,小磁针不发生偏转
解析:选AC 闭合开关的瞬间,右边线圈有了电流,使得通过左边线圈的磁通量增加,则导线EF有感应电流流过,小磁针发生偏转,故A正确,B错误;断开开关的瞬间,右边线圈电流减小为0,使得通过左边线圈的磁通量减小,则导线EF有感应电流流过,小磁针发生偏转,故C正确,D错误。
4.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴。则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是( )
A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=Φc
B.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<Φc
C.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>Φc
D.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc
解析:选C 靠近螺线管的地方磁场强,由题图知,a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba>Bb>Bc;三个小圆环的面积相同,根据磁通量的定义Φ=BS可知,Φa>Φb>Φc,所以A、B、D错误,C正确。
5.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将abcd绕ad轴转动180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )
A.0 B.2BS
C.2BScos θ D.2BSsin θ
解析:选C 设转动前穿过线圈的磁通量为-BScos θ,将线圈平面abcd绕ad轴转动180°角后,磁感线从线圈的另一面穿过,此时穿过线圈的磁通量为BScos θ,所以穿过线圈平面的磁通量的变化量为2BScos θ。
6.(多选)如图所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合圆环A中产生感应电流的是( )
A.开关S接通的瞬间
B.开关S接通后,电路中电流稳定时
C.开关S接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
解析:选ACD 将开关S突然接通的瞬间,线圈产生的磁场从无到有,穿过铜环A的磁通量增大,铜环A中产生感应电流,故A正确;线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳定的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,铜环A中没有感应电流产生,故B错误;通电时,使滑动变阻器的触头滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A的磁通量变化,铜环A中产生感应电流,故C正确;将开关S突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,铜环A中产生感应电流,故D正确。
7.在如图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )
解析:选D A选项中因为线圈平面平行于磁感线,在以OO′为轴转动的过程中,线圈平面始终与磁感线平行,穿过线圈的磁通量始终为零,所以无感应电流产生;B选项中,线圈平面也与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为零,竖直向上运动过程中,线圈平面始终与磁感线平行,磁通量始终为零,故无感应电流产生;C选项中尽管线圈在转动,但B与S都不变,B又垂直于S,所以Φ=BS始终不变,线圈中无感应电流产生;D选项中图示状态Φ=0,当转过90°时Φ=BS,所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化,因此转动过程中线圈中产生感应电流,D符合题意。
8.为了探究电磁感应现象的产生条件,如图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发生了偏转。开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片,灵敏电流计的指针________(填“发生”或“不发生”)偏转。断开开关时灵敏电流计的指针________(填“发生”或“不发生”)偏转。
解析:(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路,B线圈与灵敏电流计连接构成回路。
(2)移动变阻器的滑片和断开开关都会导致B线圈中的磁通量发生变化,从而使B线圈中产生感应电流,进而让灵敏电流计指针发生偏转。
答案:(1)如图所示 (2)发生 发生
B组—重应用·体现创新
9.如图所示,把一个铜环先后放入甲、乙两个足够大磁场中,甲为匀强磁场,乙为非匀强磁场。磁场的中心轴AB、A′B′垂直铜环的平面且通过圆心,OO′为圆环的竖直对称轴。下列说法正确的是( )
A.将铜环沿AB、A′B′方向移动,甲、乙两图中的铜环都有感应电流
B.将铜环绕OO′轴转动,甲、乙两图中的铜环都有感应电流
C.将铜环绕轴AB、A′B′旋转,甲、乙两图中的铜环都有感应电流
D.将铜环沿垂直AB、A′B′方向上下来回移动,甲、乙两图中的铜环都有感应电流
解析:选B 将铜环沿AB、A′B′方向移动,甲图中铜环内的磁通量不变,没有感应电流,乙图中铜环内的磁通量发生变化,有感应电流,故A错误;将铜环绕OO′轴转动,甲、乙两图中的铜环内磁通量都发生变化,都有感应电流,故B正确;将铜环绕轴AB、A′B′旋转,甲、乙两图中的铜环内的磁通量都不变,故都没有感应电流,故C错误;将铜环沿垂直AB、A′B′方向上下来回移动,甲图中的铜环内的磁通量不变,没有感应电流,乙图中的铜环内的磁通量变化,有感应电流,故D错误。
10.(多选)如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁形成的竖直向下的磁场中,如果导体棒AB沿水平方向前后运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向前后运动速度的大小为v2,则( )
A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流
B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流
C.当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流
D.当v2=0时,v1的方向改为与磁感线的夹角为θ,且0°<θ<90°,可以产生感应电流
解析:选BCD 当v1=v2,且方向相同时,导体棒和磁铁无相对运动,导体棒AB不切割磁感线,回路中无感应电流,A错误;当v1=v2,且方向相反时,则导体棒AB切割磁感线,穿过回路的磁通量变大或变小,都有感应电流产生,B正确;当v1≠v2时,无论方向相同或相反,导体棒和磁铁都有相对运动,穿过回路的磁通量都会发生变化,有感应电流产生,C正确;当v2=0,v1的方向与磁感线的夹角0°<θ<90°时,v1有垂直磁感线方向的分量,即导体棒AB仍在切割磁感线,穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,D正确。
11.(多选)如图所示,线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( )
A.进入匀强磁场区域的过程中,ABCD中有感应电流
B.在匀强磁场中加速运动时,ABCD中有感应电流
C.在匀强磁场中匀速运动时,ABCD中没有感应电流
D.离开匀强磁场区域的过程中,ABCD中没有感应电流
解析:选AC 线框ABCD在进入和离开匀强磁场区域时,穿过线框的磁通量发生变化,线框ABCD中有感应电流;线框ABCD在匀强磁场中运动时,无论加速还是匀速,磁通量都没发生变化,线框ABCD中没有感应电流。故A、C正确,B、D错误。
12.(多选)如图所示,在同一铁芯上有A和C两个线圈,其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连,C线圈两端与灵敏电流计相连。在以下采取的做法中,能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A.开关S闭合的瞬间
B.开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动
C.开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动
D.开关S断开的瞬间
解析:选ABD 当开关S闭合瞬间,A线圈中电流变化,磁通量变化,使C线圈中的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,选项A正确。当开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动时,闭合电路的总电阻减小,电流增大,A线圈中电流增大,磁通量增加,使C线圈中的磁通量增加,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,选项B正确。若开关S闭合后,变阻器滑片P不动,闭合电路中电流恒定,A线圈中的磁通量不变,C线圈中的磁通量不变,无感应电流,灵敏电流计指针不偏转,选项C错误。当开关S断开瞬间,A线圈中电流变化,磁通量变化,C线圈中的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,选项D正确。
13.(多选)如图所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱
D.使线圈以过ab的直线为轴旋转
解析:ACD 选项A中,线圈的面积变化,磁通量变化,故A正确;选项B中,无论线圈在磁场中匀速还是加速平移,磁通量都不变,故B错误;选项C、D中,线圈中的磁通量发生变化,故C、D正确。
14.(多选)如图所示,下列情况能产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,导体棒AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时
解析:选BD 题图甲中导体棒顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化,无感应电流,故选项A不符合题意;题图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加,拔出线圈时线圈中的磁通量减少,都有感应电流,故选项B符合题意;题图丙中开关S一直接通,回路中为恒定电流,螺线管A产生的磁场稳定,螺线管B中的磁通量无变化,线圈中不产生感应电流,故选项C不符合题意;题图丙中开关S接通,滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化,螺线管A的磁场发生变化,螺线管B中磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,故选项D符合题意。
15.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计 相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ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)开关闭合稳定后;
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片;
(4)开关断开瞬间。
解析:(1)开关闭合时,线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也是从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,线圈Ⅱ中磁通量发生变化,因此线圈Ⅱ中产生了感应电流,电流计 有示数。
(2)开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流恒定不变,电流的磁场也不变,此时线圈Ⅱ中虽有磁通量穿过,但磁通量恒定不发生变化,则线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计 无示数。
(3)开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻变化,线圈Ⅰ中电流也变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,因此线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计 有示数。
(4)开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也是从有到无,因此,线圈Ⅱ中磁通量也发生了变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计 有示数。
答案:(1)有 (2)无 (3)有 (4)有
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3 电磁感应现象及应用
核心素养点击
物理观念 了解电磁感应现象,知道感应电流产生的条件。
科学探究 通过探究感应电流产生的条件的实验,知道电磁感应现象及其产生的条件。
科学态度与责任 (1)了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义。
(2)了解电磁感应现象发现的历史过程,体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法。
1.填一填
(1)提出物理问题:奥斯特发现的电流的磁效应,证实了电现象和磁现象是有联系的。人们从电流磁效应的对称性角度,开始思考如下问题:既然电流能够引起磁针的 ,那么,为什么不能用磁体使导线中产生 呢?
(2)法拉第的探索:法拉第提出了“由磁产生电”的设想,并为此进行了长达10年的探索,从中领悟到,“磁生电”是一种在变化、 的过程中才能出现的效应。
(3)电磁感应:“磁生电”的现象。
(4)感应电流:电磁感应现象中产生的电流。
运动
电流
运动
2.判断
(1)只有很强的磁场才能产生感应电流。 ( )
(2)法拉第发现电磁感应现象是只有在变化、运动的过程中才出现的现象。
( )
(3)奥斯特首先发现了电磁感应现象。 ( )
×
√
×
3.想一想
电流的磁效应与电磁感应有什么区别?
提示:电流的磁效应是指电流周围产生磁场,即“电生磁”。电磁感应现象是利用磁场产生感应电流,即“磁生电”。“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象,要正确区分这两种现象。
二、产生感应电流的条件及电磁感应现象的应用
1.填一填
(1)产生感应电流的条件
①实验装置如图所示:
②探究记录
③探究结果
当穿过闭合导体回路的 发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流。
(2)电磁感应现象的应用
①发电机,②变压器,③电磁炉。
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间 有
开关断开瞬间 有
开关闭合时,滑动变阻器不动 无
开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片 有
磁通量
2.判断
(1)有电流就可以产生磁场。 ( )
(2)有磁场就可以产生电流。 ( )
(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就一定产生感应电流。 ( )
√
√
×
3.想一想
某一时刻穿过闭合回路的磁通量为零时,回路一定无感应电流吗?
提示:不一定,如果穿过闭合回路的磁通量正在变化,只是某时刻的磁通量为零,则回路中会产生感应电流。
(2)通过比较图甲和丙可知,产生感应电流的一个条件是电路要________;通过比较图________可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路________(填“有”或“无”)感应电流。
(4)在产生感应电流的实验中,将________能转化为电能,生活中的________机就是根据上述原理工作的。
[解析] (1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流。
(2)甲电路是闭合电路,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流。丙电路是断开的,电流表的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流。由此可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合。另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,甲实验导体在磁场中做切割磁感线运动,乙实验导体在磁场中运动不切割磁感线,由此比较可以确定要选用甲图和乙图。
(3)在甲图中,电路是闭合的,若AB棒不动,磁体运动,利用运动和静止的相对性可以确定,AB棒也做切割磁感线运动,具备了感应电流产生的两个条件,所以电路中有感应电流产生。
(4)电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,利用电磁感应现象制成了发电机。
[答案] (1)电流表指针是否偏转 (2)闭合 甲和乙 (3)有 (4)机械 发电
【素养训练】
1.如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。
请你协助该小组完成如下工作,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
①__________________________________________________________;
②___________________________________________________________;
③___________________________________________________________。
解析:实物连接如图所示;使副线圈回路产生感应电流的方式有:①将原线圈A插入副线圈B中,合上(或断开)开关瞬间;②合上开关后,将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出;③合上开关,将原线圈A插入副线圈B后,移动滑动变阻器的滑片。
答案:见解析
[问题驱动]
如图所示,图甲中磁铁下方有一个闭合线圈,乙图中通电导线右侧有一个闭合线框。
(1)图甲中,线圈不动,磁铁向下靠近线圈时,线圈中有无感应电流?
提示:线圈中磁通量增大,有感应电流。
(2)图乙中,通电导线中的电流减小时,线框中有无感应电流?
提示:线框中磁通量减小,有感应电流。
【重难释解】
判断有无感应电流的基本步骤
(1)明确所研究的电路是否为闭合电路。
(2)分析最初状态穿过电路的磁通量情况。
(3)根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化,常见的情况有以下几种:
①磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化,例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。
②线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化,例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。
③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化,此时可由ΔΦ=Φ1-Φ0计算并判断磁通量是否发生变化。
④线圈面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间的夹角发生变化,例如线圈在磁场中转动时。
典例2 (2024·广东1月学考)如图所示,匀强磁场中有一个闭合矩形导线框,保持线框平面与磁场垂直,下列过程能使线框中产生感应电流的是( )
A.将线框在磁场内左右移动
B.将线框在磁场内上下移动
C.将线框在磁场内前后移动
D.将线框从磁场内移出磁场
[解析] 将线框在磁场内左右移动,穿过线框的磁通量不变,线框中不会产生感应电流,故A错误;将线框在磁场内上下移动,穿过线框的磁通量不变,线框中不会产生感应电流,故B错误;将线框在磁场内前后移动,穿过线框的磁通量不变,线框中不会产生感应电流,故C错误;将线框从磁场内移出磁场,穿过线框的磁通量发生变化,线框中会产生感应电流,故D正确。
[答案] D
判断产生感应电流的条件应注意的问题
(1)磁通量有变化,但回路没闭合,不产生感应电流。
(2)闭合回路切割磁感线,但磁通量没变,不产生感应电流。
(3)初末位置磁通量相同,但过程中闭合回路磁通量有变化,产生感应电流。
(4)线圈有正反两面,磁感线穿过的方向不同,磁通量不同,产生感应电流。
【素养训练】
2. 如图所示,连接负载的固定U型金属导轨abcd,放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef,在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是( )
A.穿过ebcf回路的磁通量不变
B.穿过ebcf回路的磁通量变小
C.ae段有电流通过
D.bc段有电流通过
解析:因为ebcf回路的面积变大,由Φ=BS知穿过ebcf回路的磁通量变大,A、B错误;因为ae段不在闭合回路里,即无电流,C错误;因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大,即有感应电流产生,故bc段有电流通过,D正确。
答案:D
3.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列情况中铜环A中没有感应电流的是 ( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P做匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P做加速移动
D.将开关突然断开的瞬间
解析:线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳定的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生;通电时,使变阻器的滑片P滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量变化,产生感应电流;将开关突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无,穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,故选A。
答案:A
4. (多选)如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2,且井字形回路中有感应电流通过,则两金属棒的运动情况可能是 ( )
A.v1>v2 B.v1<v2
C.v1=v2 D.无法确定
解析:只要金属棒ab、cd的运动速度不相等,穿过井字形回路的磁通量就发生变化,闭合回路中就会产生感应电流。故选项A、B正确。
答案:AB
5.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针,实验中可能观察到的现象是 ( )
A.用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转
B.线圈B匝数较少时小磁针不偏转,线圈B匝数足够多时小磁针会偏转
C.线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转
D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转
解析:根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件,只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流,因此无论线圈B匝数多少,无论线圈A中电池多少,通过线圈B中的磁通量不变时都不能在线圈B中产生感应电流,选项A、B错误;只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间,线圈B中才能产生感应电流,电流产生磁场,使导线下面平行放置的小磁针发生偏转,选项C正确、D错误。
答案:C
一、培养创新意识和创新思维
1.如图所示,电吉他的弦是磁性物质。当弦振动时,线圈产生感应电流,感应电流输送到放大器、喇叭,把声音播放出来。请解释电吉他是如何产生感应电流的。弦能否改用尼龙材料?
提示:当磁性物质制作的弦振动,会造成穿过线圈的磁通量发生变化,线圈有感应电流产生。若将弦改用尼龙材料,因尼龙材料无磁性,当弦振动时线圈中就不会产生感应电流。
2.把两个线圈绕在同一个铁环上,如图所示,一个线圈A连接电池与开关,另一个线圈B闭合并在其中一段直导线附近放置小磁针。开关闭合瞬间,磁针偏转了一下,随即复原;开关断开瞬间,磁针反向偏转,随即复原。磁针偏转的原因是什么?请作出解释。
提示:当开关闭合时,A线圈中的电流增大,磁通量增大,B线圈的磁通量也增大,B线圈中产生感应电流,小磁针发生偏转,待电路稳定后,A线圈中的磁通量不变,B线圈中感应电流为零,磁针随即复原;当开关断开时,A线圈的磁通量减小,B线圈中的磁通量也减小,B中产生了相反方向的感应电流,因此,小磁针反向偏转,最后感应电流减为零,小磁针随即复原。
二、注重学以致用和思维建模
3.(多选)纯电动汽车是一种节能环保的交通工具,它的制动能量回收系统通过能量回收再利用,可提高汽车对能量的利用效率。制动能量回收原理是利用线圈在磁场中转动,将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来。关于制动能量回收,下列说法中正确的是 ( )
A.制动能量回收利用了电磁感应现象
B.制动能量回收利用了电流的热效应
C.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为内能
D.制动能量回收时,将车辆制动时的部分动能转化为电能
解析:汽车在刹车过程中,动能减小,减小的动能一部分以电能的形式存储,因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象,将车辆的部分动能转化为电能,选项A、D正确,B、C错误。
答案:AD
4.动圈式扬声器结构如图所示,圆筒线圈安放在永磁体磁极间的空隙中,能够在空隙中左右运动。音频电流通入线圈中,线圈会左右移动,与线圈连接的纸盒也随着线圈振动而发声。这样的扬声器也可以当话筒使用。关于其两种应用,下列说法正确的是( )
A.作为扬声器使用,其工作原理是电磁感应现象
B.作为扬声器使用,通入线圈的音频电流是变化的
C.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈中会产生恒定电流
D.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈受磁场力带动纸盒运动
解析:作为扬声器使用,是线圈中变化的电流在磁场作用下,带动纸盒随着线圈振动而发声,A错误;作为扬声器使用,纸盒随着线圈振动而发声,说明磁场力是变化的,即电流是变化的,B正确;作为话筒使用,人对纸盒讲话时,纸盒带动线圈切割磁感线,产生变化的电流,C错误;作为话筒使用,人对纸盒讲话时,纸盒带动线圈切割磁感线,D错误。
答案:B