感应电流产生的条件
一、单项选择题
1.下列科学家中,发现了电磁感应现象的是( )
A.奥斯特 B.牛顿
C.法拉第 D.安培
解析:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应;1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,选项C正确.
答案:C
2.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: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.
答案:D
3.如图所示,a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环,条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直,则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为( )
A.Φa>Φb B.Φa<Φb
C.Φa=Φb D.不能比较
解析:条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是:①磁铁内外磁感线的条数相同;②磁铁内外磁感线的方向相反;③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时,通过其中的磁感线的俯视图如图所示,穿过圆环的磁通量Φ=Φ进-Φ出,由于两圆环面积Sa<Sb,两圆环的Φ进相同,而Φ出a<Φ出b,所以穿过两圆环的有效磁通量Φa>Φb,故A正确.
答案:A
4.如图所示,ab是闭合电路的一部分,处在垂直于纸面向外的匀强磁场中( )
A.当ab垂直于纸面向外平动时,ab中有感应电流
B.当ab垂直于纸面向里平动时,ab中有感应电流
C.当ab垂直于磁感线向右平动时,ab中有感应电流
D.当ab垂直于磁感线向左平动时,ab中无感应电流
解析:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,回路中一定有感应电流,故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线,ab中都没有感应电流,故A、B错.当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线,ab中都有感应电流,故C对,D错.
答案:C
5.如图所示,在匀强磁场中的U形导轨上,有两根等长的平行导线ab和cd,它们以相同的速度v匀速向右滑动.为使ab中有感应电流产生,对开关S来说( )
A.打开和闭合都可以 B.应打开
C.打开和闭合都不行 D.应闭合
解析:若开关打开,导线运动时,闭合回路abdc中磁通量不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回路abNM中磁通量变化,产生感应电流,故选D.
答案:D
二、多项选择题
6.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框产生感应电流的是( )
A.导线中电流变大
B.线框向右平动
C.线框向下平动
D.线框以直导线为轴转动