江苏省前黄高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习
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.如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图,导线分布在正六边形的六个角,导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O 点磁感应强度大小为0B ,则正六边形中心O 处磁感应强度的大小和方向( )
A .大小为零
B .大小02B ,方向沿x 轴负方向
C .大小04B ,方向沿x 轴正方向
D .大小04B ,方向沿y 轴正方向 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
根据磁场的叠加原理,将最右面电流向里的导线在O 点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 1;
同理,将左上方电流向外的导线在O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 2;
将右上方电流向里的导线在O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成,则这两根导线的合磁感应强度为B 3。 如图所示:
根据磁场叠加原理可知
12302B B B B ===
由几何关系可知B 2与B 3的夹角为120°,故将B 2与B 3合成,则它们的合磁感应强度大小也为2B 0,方向与B 1的方向相同,最后将其与B 1合成,可得正六边形中心处磁感应强度大
小为4 B0,方向沿y轴正方向.
选项D正确,ABC错误。
故选D。
2.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.
3.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
2
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A
C 向上 与上述结论不相符,故A 错误; B .大小为
3
2
B ,方向垂直于A
C 向下 与上述结论相符,故B 正确;
C.大小为
3
2
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。
4.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。
5.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 B2∶1 C.12D.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.
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
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B 1、B 2和B 3,下列说法正确的是( )
A .
B 1=B 2
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.如图所示,三条有方向的曲线可能是电场中的电场线,也可能是磁场中的磁感线。则下列说法正确的是( )
A .若是磁感线,同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小
B .若是磁感线,a 、b 两处的磁感应强度的大小不相等,B a
C .若是电场线,同一电荷放在a 处受力可能比放在b 处受力大
D .若是电场线,由于a 处电场强度比b 处小,故同一电荷放在a 处的电势能一定比放在b 处小 【答案】B 【解析】 【详解】
A .由于通电导线在磁场中受到的作用力不仅与磁感应强度有关,还与电流和磁感线方向
的夹角有关,由sin F BIL θ=可知放在a 处的导线受力也可能比放在b 处所受安培力大;故选项A 错误;
B .若是磁感线,磁感线疏密程度表示磁场的强弱,故a b B B <,则选项B 正确;
C .若是电场线,电场线疏密程度表示电场的强弱,一定有a b E E <,由F =Eq 可知,同一电荷在a 处受力-定比b 处受力小,则选项C 错误;
D .电荷在电场中的电势能与电荷的正负和电势高低有关,与电场强度大小无关,由于不知道电荷的正负,故不确定电势能大小,则选项D 错误; 故B 。
9.N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布,熔喷布的纤维里加入了驻极体材料,它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm 量级或更小的微粒,从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化,然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性,但分子内正、负电荷分布并不完全重合,每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示,某种电介质未加电场时,分子取向随机排布,熔化时施加水平向左的匀强电场,正、负电荷受电场力的作用,分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场,形成驻极体,分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知,下列说法中正确的是( )
A .驻极体能够吸引带电的微粒,但不能吸引电中性的微粒
B .驻极体吸附小微粒利用了静电感应,所以驻极体所带的总电荷量一定不为零
C .不带电的微粒也能被驻极体吸引,但并不会中和驻极体表面的电荷
D .加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是驻极体向外放电使电荷减少的结果 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .极体不仅能够吸引带电的微粒,还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒,故A 错误;
B .极体吸附小微粒利用了静电感应,但驻极体内部的总电荷量为零,只是分子取向一致,对外显示静电效应而已,故B 错误;
C .带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引,但驻极体内部正负电荷代数和为零,不存在中和现象,故C 正确;
D .有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故,故D 错误。
故选C。
10.已知在电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度大小为B=k I
r
,其
中k为常量。现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图。其中a、c导线中的电流大小为I1,b、d导线中的电流大小为I2,已知此时b导线所受的安培力恰好为零。撤去b导线,在O处固定一长度为L、电流为I的通电导体棒e,电流方向垂直纸面向外,则下列说法正确的是()
A.b导线撤去前,电流的大小关系为I22I1
B.b导线撤去前,四根导线所受的安培力均为零
C.b导线撤去后,导体棒e所受安培力方向为沿y轴负方向
D.b导线撤去后,导体棒e所受安培力大小为2kII2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
b导线撤去前,各导线受力如图所示
A .由题意可知
2db ab F F =
即
212222I
k
I L k I L L L
=
得
212I I =
故A 错误;
B .导线a 所受的合力为
22
21111122022
I k I L k I L kI k L L -=-≠ 故B 错误;
CD .导线b 撤去后,导线a 、e 间的磁场力与c 、e 间的磁场力大小相等,方向相反,合力为0,导线d 、e 为同方向电流相互吸引,即导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向,大小为
2
222
e F k
IL kI I
L == 故C 正确,D 错误。 故选C 。
11.在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为: I
B k
r
=,k 为常数,r 为到导
线的距离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为I ,流过ABD 半圆环的电流为
3I ,流过ACD 半圆环的电流为2
3
I ,在圆环圆心处电流产生的磁场的磁感应强度为B ,若将ABD 半圆环绕直径AD 转过90°,这时在O 点的磁感应强度大小为( )
A .3
B B .5B
C .2B
D .B
【答案】B 【解析】
ABD 半圆环的电流和ACD 半圆环的电流产生的磁场在O 点处的磁场的磁感应强度方向相反,
根据磁场叠加可知,半圆环中1
3
I 电流在O 点产生的磁场的磁感应强度大小为B ,那么ACD 半圆环的电流为
2
3
I ,在O 点产生磁场的磁感应强度大小为2B ,因此将ABD 半圆环绕直径转过90°,这时在O 点磁场的磁感应强度大小为22(2)5B B B B '=+=,故B 正确,
ACD 错误;故选B .
12.如图所示,A 、B 两回路中各有一开关S 1、S 2,且回路A 中接有电源,回路B 中接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能的是( )
A .先闭合S 2,后闭合S 1的瞬间,电流计指针偏转
B .S 1、S 2闭合后,在断开S 2的瞬间,电流计指针偏转
C .先闭合S 1,后闭合S 2的瞬间,电流计指针偏转
D .S 1、S 2闭合后,在断开S 1的瞬间,电流计指针偏转 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A .先闭合S 2,构成闭合电路,当后闭合S 1的瞬间时,通过线圈A 的电流增大,导致穿过
线圈B 的磁通量发生变化,从而产生感应电流,则指针发生偏转,故A 正确; B .当S 1、S 2闭合后,稳定后线圈B 中没有磁通量的变化,因而线圈B 中没有感应电流,在断开S 2的瞬间,当然指针也不偏转,故B 错误;
C .先闭合S 1,后闭合S 2的瞬间,穿过线圈B 的磁通量没有变化,则不会产生感应电流,故C 错误;
D .当S 1、S 2闭合后,在断开S 1的瞬间,导致穿过线圈B 的磁通量发生变化,因而出现感应电流,故D 正确, 故选AD
13.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
8
34
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
=.
14.下说法中正确的是 。
A .在干涉现象中,振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小
B .单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,则外力的频率越大,单摆的振幅也越大
C .全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理
D .频率为v 的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v E.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 【答案】AD
E 【解析】 【分析】 【详解】
A .在干涉现象中,振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大,但是振动加强的点的
位移有时可能比振动减弱的点的位移小,选项A 正确;
B .单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大,则外力的频率越大时,单摆的振幅不一定越大,选项B 错误;
C .全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理,选项C 错误;
D .根据多普勒效应,频率为v 的激光束射向高速迎面而来的卫星,卫星接收到的激光的频率大于v ,选项D 正确;
E .电磁波是横波,在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,选项E 正确。 故选ADE 。
15.如图所示,用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线(每根导线电阻为r )
a b c d 、、、分别置于正方形的四个顶点上,四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根
通电直导线单独存在时,通电直导线上的电流I 与通电直导线上的电流在正方形中心O 处产生的感应磁场B 的大小关系为(0)I
B k k r
=>,则四根通电导线同时存在时,以下选项正确的是( )
A .a 和b 通电电流都为I ,c 和d 通电电流为都为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小
为32I
k
r
,方向水平向左 B .a 通电电流为2I ,b c d 、、通电电流都为I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为
32I
k r
,方向向左下方
C .a 和b c 、通电电流都为I ,d 通电电流为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为5I
k
r
,方向向左下方 D .a 通电电流为I ,b c d 、、通电电流都为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为5I
k
r
,方向向左上方 【答案】AD 【解析】 【详解】
A.当四根导线同时存在时,根据安培定则可知,四根导线在O 点产生的磁感应方向分别为:a 导线产生的磁感应强度方向沿Oc 方向;b 导线产生的磁感应强度方向沿Oa ;c 导线产生的磁感应强度方向沿Oa ;d 导线产生的磁感应强度方向沿Oc ;根据平行四边形定则可知:a 和b 通电电流都为I ,c 和d 通电流都为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为
°°2cos 452cos 452I I I B k k r r r
=??+??=,
方向水平向左,故A 正确;
B.a 通电电流为2I ,b c d 、、通电电流都为I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为
I B r
==, 方向向左下方,故B 错误;
C.a 和b c 、通电电流都为I ,d 通电电流为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为
I B r
==, 方向向左下方,故C 错误;
D.a 通电电流为I ,b c d 、、通电电流都为2I 时,在O 点产生的磁感应强度大小为
5I B k r
==, 方向向左上方,D 正确。 故选:AD 。
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.如图(a )所示为某同学“用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”的电路实物图,电流从接线柱A 流入螺线管,从接线柱B 流出螺线管.
(1)实验操作正确,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度B 的分布如图(b )中的图线1,从图中可以看出,螺线管中部的磁感应强度特点是___________________________. (2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成,其右侧还有一个接线柱C .为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱A 、B 、C 相连,他接着做了以下探究性实验:保持其它条件不变,仅使电流从接线柱A 流入,从接线柱C 流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图(b )中的图线2,且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感强度的一半值略大些.保持其它条件不变,仅使电流从接线柱C 流入,从接线柱B 流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似,请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图(c )中的_________(选填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)该同学通过理论分析,认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半,而实际测量结果却存在差异,最可能的原因是______________.【答案】匀强磁场丙螺线管导线存在电阻
【解析】
【详解】
(1)[1]从b中图线可知,在螺线管中部的磁场磁感应强度为定值,所以螺线管中部的磁感应强度特点为匀强磁场。
(2)[2]由图可知,甲图中A到C与B到C的绕法相同,属于同向双股线的绕法,此情况下,电流由A到B时,A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互抵消,总磁感应强度是0,甲错误;
乙图中,B到C一匝线圈也没有,显然不符合实验的结果,乙错误;
丙图中,A到C与B到C的绕法相反,而A到C与C到B的绕法是相同的,属于单股线的绕法,此情况下,电流由A到B时,A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互叠加,总磁感应强度是A到C的电流产生的磁场的2倍,丙是正确的。
故选丙。
(3)[3]因为电流越大,产生的磁场越强,若考虑到螺线管导线存在电阻,第2次实验与第1次相比,线圈匝数少了一半,线圈电阻减小,通过的电流变大,则会使实验中测量的结果产生差别。
所以最可能的原因是螺线管导线存在电阻。
17.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及电键如图所示部分连接。
(1)连线图中还有①~⑥个接线柱未连接,但只需连接两根导线就能将电路连接完整正确,这两根连线分别连接的是______。
A.①②和③⑤ B.①③和②⑤ C.①③和②④
(2)实验探究中,下列说法正确的是______(填选项前的字母)
A.线圈A插入线圈B,电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,电流计指针静止在中央零刻度。
B.线圈A插入线圈B后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转。
C.电键闭合后,线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出,都会引起灵敏电流计指针偏转D.线圈A插入线圈B,电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电表指针才能偏转。
【答案】B C
【解析】
【详解】
(1)[1]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与线圈B串联成另一个回路,电路图如图所示
故B正确;
(2)[2]A.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,线圈A中的电流发生变化,穿过B 的磁通量发生变化,B中会产生感应电流,电流计指针发生偏转,故A错误;
B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均会偏转,故B错误;C.电键闭合后,线圈A插入或拔出时,穿过B的磁通量都会发生变化,都会产生感应电流,电流计指针都会偏转,故C正确;
D.电键闭合后,只要滑动变阻器的滑片P移动,不论是加速还是匀速,穿过B的磁通量都会变化,都会有感应电流产生,电流计指针都会偏转,故D错误。
18.在探究磁场产生电流的条件,做了下面实验:
(1)实验(一)如图甲
研究对象:由线圈,电流表构成的闭合回路.磁场提供:条形磁铁.请完成下面实验操作及观察到现象.偏转涂A,不偏转涂B.
表中三空分别为:______;_______;________.
(2)实验(二)如图乙
研究对象:线圈B和电流表构成的闭合回路磁场提供:通电线圈A
请完成下面实验操作填写观察到现象.偏转涂A,不偏转涂B.
表中五空分别为:_______;_______;_______;________;________;
(3)由上两个实验我们得出磁场产生感应电流的条件是________
A.穿过闭合电路有磁场
B.穿过闭合电路有磁场量
C.穿过闭合电路的磁通量发生变化
D.磁通量发生变化
【答案】A B A B A A B A C
【解析】
(1)由试验一电路图可知,线圈与电流表组成闭合回路,电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生;电流表指针不偏转,说明电路中没有感应电流产生;由表中信息可知:当条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,电流表偏转,产生感应电流;当条形磁铁静止在线圈内不动时,穿过线圈的磁通量不变,电流表不偏转,没有产生感应电流;故三个空分别为:A;B;A.
(2)根据电路图及表中信息可知:断开开关,移动变阻器滑片,穿过副线圈磁通量不变,不产生感应电流,则电流表指针不偏转.
接通开关瞬时、接通开关,移动变阻器滑片,原线圈中电流变化,则穿过副线圈的磁通量变化,产生感应电流,电流表指针偏转.接通开关,变阻器滑片不移动,原线圈中的电流不变,穿过副线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.断开开关瞬间,穿过副线圈磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转.故表中五个空分别为:
B;A;A;B;A.
(3)由此可知,感应电流产生的条件是:穿过闭合线圈的磁通量发生变化;故选C.
19.某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象.
(1)将原线圈A插入副线圈B中,闭合开关瞬间,副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向_____(选填“相同”或“相反”).
(2)该同学发现:在原线圈A放在副线圈B中的情况下,将开关接通的瞬间电流计指针向左偏转,则开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中,电流计指针将_____(选填“左偏”、“右偏”或“不偏”).若要看到电流计指针向右偏,请你说出两种具体做法:①_____;②_____.
【答案】相反左偏滑动变阻器滑片向左滑动断开开关瞬间
【解析】
【详解】
(1)将原线圈A插入副线圈B中,闭合开关瞬间,穿过副线圈的磁通量增大,由楞次定律可知,副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向相反;
(2)在原线圈A放在副线圈B中的情况下,将开关接通时,通过副线圈的磁通量增大,接通开关的瞬间电流计指针向左偏转,这说明通过副线圈的磁通量增大时,线圈产生的感应电流使电流表指针向左偏转;当开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中,线圈A中电流增大,产生的磁场增大,穿过副线圈的磁通量增大,电流计指针将左偏;
要使电流计指针向右偏,穿过副线圈的磁通量应减小,由电路图可知,此时应该:滑动变阻器滑片向左滑动,或闭断开关瞬间.
【点睛】
本题无法直接利用楞次定律进行判断,但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件,即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象.
20.在“研究电磁感应现象”的实验中:
(1)电磁铁回路连线尚未完成,请以笔画线代替导线连成正确的完整回路________。
(2)电路连接完整后,闭合电键,将变阻器滑键向右移动的过程时,发现电流表指针向右偏转,则:
①将铁芯插入电磁铁的螺线管内时,电表指针向_____偏转。
②在电磁铁回路通电状态下,断开电键的瞬时,电表指针向______偏转。
【答案】左右
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图所示
(2)[2][3]由题意得,将变阻器滑键向右移动的过程时,通过小线圈的电流减小,穿过小线圈的磁通量减小,而电流表指针向右偏转,说明穿过线圈的磁通量减小时电流表指针向右偏转。将铁芯插入电磁铁的螺线管内时,穿过线圈的磁通量增大,则电流表的指针向左偏转。在电磁铁回路通电状态下,断开电键的瞬时,穿过线圈的磁通量减小,则电流表的指针向右偏转。