3.1电磁感应现象
试卷(含答案)
1.发现电磁感应现象的科学家是( )
A.安培
B.奥斯特
C.法拉第
D.库仑
【解析】 由物理学史知道,法拉第经过长达10年的艰苦探索,揭示了产生感应电流的条件,由此可知,C正确.
【答案】 C
2.对电流磁效应的对称性思考或逆向思维,人们提出的问题是( )
A.摩擦产生热
B.电流产生磁
C.静电感应
D.磁体产生电流
【解析】 电流的磁效应是“电生磁”.根据对称性应为“磁生电”.故答案为D.
【答案】 D
3.如图3-1-9所示,矩形线圈平面与范围足够大的匀强磁场磁感线平行,下列哪种情况下线圈中有感应电流( )
图3-1-9
A.线圈绕ab轴转动
B.线圈垂直纸面向外平移
C.线圈沿ab向下平移
D.线圈绕cd轴转动
【解析】 只有A选项磁通量发生变化,产生感应电流.
【答案】 A
4.在图3-1-10所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是( )
图3-1-10
A.磁铁静止在线圈上方
B.磁铁静止在线圈右侧
C.磁铁静止在线圈里面
D.磁铁插入或抽出线圈的过程
【解析】 磁铁静止在线圈上方,右侧、里面,穿过闭合电路的磁通量均不发生变化,但磁铁插入或抽出时,磁通量变化,故D正确.
【答案】 D
5.如图3-1-11所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L过M的圆心,且通以向上的电流I,则( )
图3-1-11
A.当L中的I发生变化时,环中有感应电流
B.当M左右平移时,环中有感应电流
C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流
D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流
【解析】 由于直线电流的磁场是垂直导线的同心圆,故只要L与M保持垂直,穿过金属环M的磁通量就为零,保持不变,环中均无感应电流产生.故D选项正确.
【答案】 D
6.如图3-1-12所示,一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内,下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )
图3-1-12
A.将磁铁竖直向上平移
B.将磁铁水平向右平移
C.将磁铁在图示的平面内,N极向上、S极向下转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
【解析】 图示状态下,穿过圆形线圈的磁通量为零,而A、B、C中的做法不会引起线圈中磁通量的变化,故无感应电流.
【答案】 D
7.如图3-1-13所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域.若d>L,则线框穿过磁场区域的过程中,线框中产生感应电流的时间为( )
图3-1-13
A.
B.
C.
D.
【解析】 在线框进入和穿出磁场的过程中,穿过线框的磁通量分别增大和减小,闭合线框中有感应电流产生;整个线框在磁场中运动时,线框中无感应电流产生,所以,线框中有感应电流的时间为2L/v.
【答案】 C
8.在图3-1-14的电路中,当电键S闭合后,为使灵敏电流计的指针偏转,下列说法中可行的是( )
图3-1-14
A.将A线圈向左靠近B线圈
B.将电键S突然断开
C.保持右边电路电流不变
D.将滑动变阻器的阻值调小
【解析】 在螺线管A中有磁通量的变化就引起螺线管B中的磁通量变化,所以将滑动变阻器的阻值调小,将电键S突然断开都能使磁通量发生变化,产生感应电流,使灵敏电流计的指针偏转,B、D对.当线圈靠近的时候也可以使穿过B螺线管的磁通量变化,所以A也对.
【答案】 ABD
9.(2013·宁德检测)如图3-1-15所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( )
图3-1-15
A.螺线管中不会产生感应电流
B.螺线管中会产生感应电流
C.只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流
D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流
【解析】 只要磁铁靠近螺线管,通过螺线管的磁通量就会发生变化,就会有感应电流产生.
【答案】 B
10.(2013·云南学业水平测试模拟)如图3-1-16所示,在“探究产生感应电流的条件”的实验中,开关断开时,条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针不动;开关闭合时,磁铁静止在线圈中,电流表表针也不动;开关闭合时,将磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针发生偏转.由此得出,产生感应电流的条件是:电路必须________,穿过电路的磁通量发生________.
图3-1-16
【答案】 闭合 变化
11.在一段时间里,法拉第记下了大量实验失败的日记,然而他却一如既往,没有放弃追求,坚信既然“电能生磁”,那么“磁也一定能产生电”.正是在这种执着的追求中,1831年法拉第终于获得了成功.他制作了两个线圈,分别绕在铁环上,一个线圈与伏特电池连接,另一个线圈的两端用一根铜线连接起来,这根铜线的下方放有一根小磁针.法拉第在实验中发现,当电流接通或断开的刹那间,小磁针都发生微小摆动,而在电流稳定不变时,即使所通电流很大,小磁针也不发生任何摆动.
这就是人类发现电磁感应现象的最初实验,它是物理学上一个重要的里程碑.
问题:小磁针偏转是什么原因导致的?为什么电流稳定不变时小磁针不偏转?
法拉第磁生电实验示意图
图3-1-17
【答案】 感应电流的磁场使小磁针偏转.电流稳定时铁环中的磁通量不发生变化,在无电源的线圈中不能产生感应电流.
12.“摇绳能发电吗”?把一条大约10
m长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.
图3-1-18
【解析】 从探究实验来看,在地磁场中闭合电路的部分导体——“摇绳”在做切割磁感线运动;从磁通量变化来看,在“摇绳”运动的过程中,B不变,S变化.可见,发生电磁感应,产生感应电流.
【答案】 见解析