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喷晶州喇遇市喊景学校课时强化作业三十七 电磁
感应现象、楞次定律
一、选择题
1.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起,某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )
A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同
解析:无论实验用的是交流电还是直流电,闭合开关S瞬间,穿过套环的磁通量均增加,只要套环的材料是导体,套环中就能产生感应电流,套环就会跳起.如果套环是塑料材料做的,则不能产生感应电流,也就不会受安培力作用而跳起.所以答案是D项.
答案:D
2.(全国卷Ⅰ)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( ) A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
解析:只形成闭合电路,回路中有磁通量,但磁通量不发生变化,回路中不会产生感应电流,故选项A、B、C错误,绕在同一铁环上的两个线圈分别接电源和电流表,给通电线圈通电和断电瞬间,通过闭合电路的磁通量发生变化,会产生感应电流,能观察到电流表的变化,选项D正确.
答案:D
3.如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化,使杆ab向右运动,则磁感应强度( )
A.方向向下并减小
B.方向向下并增大
C.方向向上并增大
D.方向向上并减小
解析:由于杆ab向右运动,则杆与“U”形金属框架组成闭合电路的面积增大,由楞次定律的推广应用可知,通过闭合电路的磁场正在减弱,故选项A、D正确.
答案:AD
4.如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则( )
A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg
解析:当圆环经过磁铁上端时,磁通量增大,根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有T1>mg,当圆环经过磁铁下端时,磁通量减小.根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有T2>mg,所以只有A正确.
答案:A
5.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( ) A.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动 D.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
解析:M向右运动定阻碍磁通量的增加,原因是左边螺线管中电流的磁场增强,所以有两种情况,一是闭合,二是滑片P向左滑动.故A、C对.
答案:AC
6.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A位置下落至B位置,在下落过程中,自上往下看,线圈中感应电流的方向是( )
A.始终顺时针 B.始终逆时针 C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针
解析:线圈由A位置下落至O位置的过程中,磁通量向上增加,由O位置下落至B位置的过程中,磁通量向上减小,根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(由上往下看)是先顺时针后逆时针,C项正确.
答案:C
7.如图所示,矩形闭合线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度).当磁铁匀速向右通过线圈正下方时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )
A.摩擦力方向一直向左 B.摩擦力方向先向左、后向右
C.感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针 D.感应电流的方向为顺时针→逆时针
解析:当磁铁向右运动时穿过线圈的磁通量先向上增加,后减小,当线框处在磁铁中间以后,磁通量先向下增加,后减小,所以感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针,故选项C正确;选项D错误;根据楞次定律可以判断,磁铁向右移动过程中,磁铁对线圈有向右的安培力作用,所以摩擦力的方向向左,故选项A正确,选项B错误.
答案:AC
8.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是( )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间 B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时 D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时
解析:在S断开的情况下,S向a(b)闭合的瞬间M中电流瞬时增加,左端为磁极N(S)极,穿过N的磁通量增加,根据楞次定律可知N向右运动,选项A、B均错误;在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向
c端移动时,电路中电流减小,M产生的磁场减弱,穿过N的磁通量减小,根据楞次定律可知N向左运动,
选项D错误,C正确.
答案:C
9.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;
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