第1节 电磁感应现象 楞次定律
1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”的设想实验中,能观察到感应电流的是( D )
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:将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意.
2.(2019·北京模拟)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.制动能量回收的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 )
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重力势能
解析:汽车在行驶刹车过程中,动能减小,减小的动能以电能的形式存
储,因此制动能量回收一定利用了电磁感应现象,故A正确,B,C,D
错误.
3.(2019·辽宁沈阳校级模拟)(多选)如图所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场( CD )
A.逐渐增强,方向向外
B.逐渐增强,方向向里
C.逐渐减弱,方向向外
D.逐渐减弱,方向向里
解析:软导线回路变为圆形,线圈的面积变大,根据楞次定律可知,
穿过回路平面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱,A,B错误,C,D
正确.
4.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( C )
A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现
B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现
C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现
D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现
解析:设金属框在位置Ⅰ的磁通量为ΦⅠ,金属框在位置Ⅱ的磁通量为ΦⅡ,由题可知ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|,ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|,所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2,由安培定则知两次磁通量均向里减小,所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流,C正确.
5.(多选)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图中所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a,b,c,d中感应电流的情况是( CD )
A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中有感应电流 D.线圈d中无感应电流
解析:根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b,d中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a,c中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b,d中无感应电流产生,故选项C,D正确.
