第四章 第1、2节 划时代的发现 探究感应电流的产生条件
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)
1.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2=S3,且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3,则它们的大小关系是( C )
A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3
C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3
解析:所有磁感线都会经过磁体内部,内外磁场方向相反,所以线圈面积越大则抵消的磁场越大,则Φ1<Φ2,线圈3在正中间,此处磁铁外部磁场最弱,即抵消得最少,所以Φ3>Φ2,选C。
2.(2017·湖北省宜昌市示范高中协作体高二下学期期中)如图所示,一矩形线框,从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( D )
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少
解析:离导线越近,磁场越强,当线框从左向右靠近导线的过程中,穿过线框的磁通量增大,当线框跨在导线向右运动时,磁通量减小,当导线在线框正中央时,磁通量为零,从该位置向右,磁通量又增大,当线框离开导线向右运动的过程中,磁通量又减小;故ABC错误,D正确。
3.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( D )
解析:A.线框在匀强磁场中运动时,穿过线框的磁感线条数不变,即磁通量不变,没有感应电流产生,故A错误。B.图示的线框与磁场平行,穿过线框的磁通量为零,而且当线框平动时,磁通量始终为零,没有变化,所以没有感应电流产生,故B错误。C.线框与磁场平行,穿过线框的磁通量为零,当线框向右平动时,磁通量保持为零,没有变化,所以没有感应电流产生,故C错误。D.线框在磁场中转动时,穿过线框的磁通量发生变化,产生感应电流,故D正确。
4.(2018·北京市朝阳区高二上学期期末)下列情况中能产生感应电流的是( D )
A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入线圈中不动时
C.如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通,在移动变阻器滑片的过程中
解析:如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动,不切割磁感线,无感应电流,选项A错误;如图乙所示,条形磁铁插入线圈中不动时,磁通量不变,无感应电流产生,选项B错误;如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通时,穿过B的磁通量不变,无感应电流,选项C错误;开关S一直接通,在移动变阻器滑片的过程中,线圈A中的电流变化,穿过线圈B的磁通量变化,会有感应电流产生,选项D正确。
5.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?中有示数的是( ACD )
A.开关闭合瞬间
B.开关闭合稳定后
C.开关闭合稳定后来回移动滑动变阻器的滑片
D.开关断开瞬间
解析:开关闭合前,线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场,开关闭合瞬间,线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计?有示数;开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计?无示数;开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片,电阻变化,线圈Ⅰ中的电流变化,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,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计?有示数;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的磁通量也从有到无,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计?有示数。