
一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
1.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體能使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),這種作用稱(chēng)為電流的磁效應(yīng),揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在密切聯(lián)系.
2.英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即“磁生電”現(xiàn)象,他把這種現(xiàn)象命名為電磁感應(yīng).產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流.
二、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流.
技巧點(diǎn)撥
一、磁通量的變化
磁通量的變化大致可分為以下幾種情況:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,有效面積S發(fā)生變化.如圖(a)所示.
(2)有效面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.如圖(b)所示.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S都不變,它們之間的夾角發(fā)生變化.如圖(c)所示.
二、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
1.實(shí)驗(yàn):探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
(1)如下圖所示,導(dǎo)體AB做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)路中________電流產(chǎn)生,而導(dǎo)體AB順著磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)路中________電流產(chǎn)生.(均選填“有”或“無(wú)”)
(2)如下圖所示,當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈時(shí),線(xiàn)圈中________電流產(chǎn)生,但條形磁鐵在線(xiàn)圈中靜止不動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中________電流產(chǎn)生.(均選填“有”或“無(wú)”)
(3)如下圖所示,將小螺線(xiàn)管A插入大螺線(xiàn)管B中不動(dòng),當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)時(shí),電流表中________電流通過(guò);若開(kāi)關(guān)S一直閉合,當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí),電流表中________電流通過(guò);而開(kāi)關(guān)一直閉合,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭不動(dòng)時(shí),電流表中________電流通過(guò).(均選填“有”或“無(wú)”)
(4)歸納總結(jié):
實(shí)驗(yàn)一中:導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),回路面積發(fā)生變化,從而引起了磁通量的變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流.
實(shí)驗(yàn)二中:磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈時(shí),線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)發(fā)生變化,從而引起了磁通量的變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流.
實(shí)驗(yàn)三中:開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)時(shí),A線(xiàn)圈中電流變化,從而引起穿過(guò)B的磁通量變化,產(chǎn)生了感應(yīng)電流.
三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同特點(diǎn)是:產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)閉合回路的磁通量都發(fā)生了變化.
答案 (1)有 無(wú) (2)有 無(wú) (3)有 有 無(wú)
2.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解
不論什么情況,只要滿(mǎn)足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件,就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流;反之,只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流,那么電路一定是閉合的,且穿過(guò)該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化.
例題精練
1.(舟山期末)隨著智能手機(jī)的發(fā)展,電池低容量和手機(jī)高耗能之間的矛盾越來(lái)越突出,手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)間接解決了智能手機(jī)電池不耐用的問(wèn)題.在不久的將來(lái)各大公共場(chǎng)所都會(huì)裝有這種設(shè)備,用戶(hù)可以隨時(shí)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電,十分便捷.如圖所示,電磁感應(yīng)式無(wú)線(xiàn)充電的原理與變壓器類(lèi)似,通過(guò)分別安裝在充電基座和接收裝置上的線(xiàn)圈,利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量.當(dāng)充電基座上的送電線(xiàn)圈通入正弦式交變電流后,就會(huì)在鄰近的受電線(xiàn)圈中感應(yīng)出電流,最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電.在充電過(guò)程中( )
A.受電線(xiàn)圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變
B.送電線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化
C.送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈無(wú)法通過(guò)互感實(shí)現(xiàn)能量傳遞
D.由于手機(jī)和基座沒(méi)有導(dǎo)線(xiàn)連接,所以傳遞能量沒(méi)有損失
【分析】明確無(wú)線(xiàn)充電原理,根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論分析磁場(chǎng)是否變化;無(wú)線(xiàn)充電器是通過(guò)線(xiàn)圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞,無(wú)線(xiàn)充電器的優(yōu)點(diǎn)之一是不用傳統(tǒng)的充電線(xiàn)連接到需要充電的終端設(shè)備上的充電器,但充電過(guò)程中有電能量損失。
【解答】解:AB、由于送電線(xiàn)圈中通入正弦式交變電流,根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化,周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),所以受電線(xiàn)圈中感應(yīng)電流仍是正弦交流電,產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、無(wú)線(xiàn)充電利用的是電磁感應(yīng)原理,所以送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞,故C錯(cuò)誤;
D、無(wú)線(xiàn)充電器的優(yōu)點(diǎn)之一是不用傳統(tǒng)的充電線(xiàn)連接到需要充電的終端設(shè)備上的充電器,但充電過(guò)程中由于存在電磁泄露,故仍有電能量損失,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查電磁感應(yīng)與生活實(shí)際相結(jié)合,明白電磁感應(yīng)的原理,然后分析無(wú)線(xiàn)充電的技術(shù)原理,能夠根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論進(jìn)行分析。
2.(濱海新區(qū)模擬)如今共享單車(chē)隨處可見(jiàn),與大多山地自行車(chē)相比,共享單車(chē)具有以下特點(diǎn):①質(zhì)量更小更輕便;②科技含量更高,攜帶GPS模塊和SIM卡便于定位和傳輸信息;③每輛車(chē)自帶二維碼,以方便手機(jī)掃描進(jìn)行連接;④自行車(chē)可通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)給車(chē)內(nèi)電池進(jìn)行充電。根據(jù)以上信息,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.共享單車(chē)比山地自行車(chē)慣性更大更容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.App上定位共享單車(chē)位置信息須通過(guò)人造通訊衛(wèi)星
C.共享單車(chē)和手機(jī)之間是靠電磁波傳遞信息
D.共享單車(chē)內(nèi)部電源的充電是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的
【分析】明確質(zhì)量是慣性大小的唯一量度;明確電磁波的應(yīng)用,知道手機(jī)是利用電磁波傳遞信息的,知道單車(chē)的定位是通過(guò)人造通訊衛(wèi)星進(jìn)行定位的;內(nèi)部電源的充電是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的。
【解答】解:A、共享單車(chē)的質(zhì)量小,故其慣性小,所以才能比山地自行車(chē)更容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、App上單車(chē)某個(gè)時(shí)刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的,故B正確;
C、共享單車(chē)和手機(jī)不需要接觸即可傳遞信息,二者之間是靠電磁波傳遞信息,故C正確;
D、單車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能從而實(shí)現(xiàn)充電,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題利用生活中熟知的單車(chē)綜合考查了慣性、電磁波的應(yīng)用等,要求掌握相應(yīng)物理規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
隨堂練習(xí)
1.(南山區(qū)校級(jí)模擬)學(xué)完電磁感應(yīng)渦流的知識(shí)后,某個(gè)同學(xué)回家制作了一個(gè)簡(jiǎn)易加熱器,如圖所示,在線(xiàn)圈上端放置一盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源,過(guò)了幾分鐘,杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間,下列措施可行的有( )
A.降低交流電源的頻率
B.增加線(xiàn)圈的匝數(shù)
C.將金屬杯換為陶瓷杯
D.將交流電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源
【分析】由題意可知電器的工作原理,則根據(jù)原理進(jìn)行分析可得出縮短加熱時(shí)間的方法。
【解答】解:AB、由題意可知,本題中是渦流現(xiàn)象的應(yīng)用;即采用線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使金屬杯產(chǎn)生感應(yīng)電流;從而進(jìn)行加熱的,則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,增加線(xiàn)圈的匝數(shù)、提高交流電的頻率均可以提高發(fā)熱功率;則可以縮短加熱時(shí)間,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、將杯子換作瓷杯不會(huì)產(chǎn)生渦流,則無(wú)法使水加熱,故C錯(cuò)誤;
D、將交流電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源,由于直流電不會(huì)在金屬杯中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故無(wú)法使水加熱,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流的應(yīng)用,要注意明確渦流現(xiàn)象其實(shí)就是電磁感應(yīng)的,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知渦流現(xiàn)象的強(qiáng)弱的決定因素。
2.(湖南月考)無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備給手機(jī)充電的情景圖如圖所示,無(wú)線(xiàn)充電利用的原理主要是( )
A.互感B.自感
C.電流的熱效應(yīng)D.電流的化學(xué)效應(yīng)
【分析】明確無(wú)線(xiàn)充電類(lèi)似于變壓器,即采用了互感原理。
【解答】解:手機(jī)充電是采用了類(lèi)似于變壓器的互感原理,底座中的線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)在手機(jī)線(xiàn)圈中產(chǎn)生了交變的磁場(chǎng),二者相互感應(yīng),從而使底座中的電能轉(zhuǎn)移到手機(jī)中,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查無(wú)線(xiàn)充電原理,要注意正確理解自感和互感的原理和應(yīng)用。
3.(梅州二模)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)能實(shí)現(xiàn)能量的無(wú)線(xiàn)傳輸,如圖是無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備給手機(jī)充電,下列關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電的說(shuō)法正確的是( )
A.充電的原理主要利用了自感
B.充電設(shè)備與手機(jī)不接觸也能充電
C.充電設(shè)備與手機(jī)的充電電流一定相等
D.充電設(shè)備中的線(xiàn)圈通恒定電流也可以對(duì)手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電
【分析】無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)原理上是由于變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流,以此進(jìn)行分析。
【解答】解:ABD、充電的原理是由于線(xiàn)圈內(nèi)電流再變化,從而引起磁場(chǎng)的變化,此時(shí)手機(jī)周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生變化,穿過(guò)手機(jī)的磁通量發(fā)生改變,從而在手機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生了電流,此時(shí)主要利用了互感,故AD錯(cuò)誤,B正確;
C、充電設(shè)備的電流不一定相等,就像變壓器工作一樣,原副線(xiàn)圈匝數(shù)不一定相同,故C錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了法拉第電磁感應(yīng)定律,解題關(guān)鍵在于產(chǎn)生感應(yīng)電流,則需要回路完整并且穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化。
綜合練習(xí)
一.選擇題(共20小題)
1.(倉(cāng)山區(qū)校級(jí)期中)制造電阻箱時(shí),要用雙線(xiàn)繞法,如圖所示。當(dāng)電流變化時(shí),雙線(xiàn)繞組( )
A.回路中一定有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生
B.回路中一定沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生
C.螺線(xiàn)管內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化
D.穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量發(fā)生變化
【分析】?jī)蓚€(gè)線(xiàn)圈中的繞向相同,但電流方向相反,利用安培定則可以確定每個(gè)線(xiàn)圈形成的電磁鐵的磁場(chǎng)方向;由于兩個(gè)線(xiàn)圈中的電流大小相等,匝數(shù)相同,所以每個(gè)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,矢量合為零.
【解答】解:CD、由于兩個(gè)線(xiàn)圈的繞向相同,線(xiàn)圈匝數(shù)相等,流過(guò)線(xiàn)圈的電流大小相等,但電流方向相反,所以它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等,方向相反,兩者相互抵消,所以螺線(xiàn)管內(nèi)沒(méi)有磁場(chǎng),穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量始終為零,沒(méi)有變化,故CD錯(cuò)誤;
AB、穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量始終為零,沒(méi)有變化,所以回路中一定沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】精密電阻不僅要求其阻值準(zhǔn)確,還要求是純電阻性的元件,即除了電阻性外,不能有電感的成分寄生在里面,所以采用雙線(xiàn)繞法并使兩根平行導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向是相反的,這樣就能抵消寄生電感,使它成為“純”阻性的電阻.
2.(江蘇模擬)四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個(gè)祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測(cè)器在地面上進(jìn)行探測(cè)定位,探測(cè)器中的發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng),在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線(xiàn)圈中的電流,使探測(cè)器發(fā)出警報(bào),則( )
A.發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)
B.被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流
C.探測(cè)的最大深度與發(fā)射線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)弱無(wú)關(guān)
D.探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)
【分析】明確探測(cè)器原理,探測(cè)器中的發(fā)射線(xiàn)圈通以交變電流,被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的是交變電流,物品只要是金屬就會(huì)被探測(cè)到,從而即可一一求解。
【解答】解:A、探測(cè)器中的發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng),在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流,所以發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
B、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線(xiàn)圈中的電流,說(shuō)明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的,在線(xiàn)圈中又產(chǎn)生了感應(yīng)電流,從而發(fā)出警報(bào),故B錯(cuò)誤;
C、探測(cè)的最大深度與發(fā)射線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)弱有關(guān)。發(fā)射線(xiàn)圈中的電流越強(qiáng),其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也越強(qiáng),其探測(cè)的深度越就越深,故C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)樘綔y(cè)器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的,所以探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,理解金屬探測(cè)器的原理是解題的關(guān)鍵,注意恒定直流與交變電流的區(qū)別。
3.(潮州二模)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)發(fā)展至今,在消費(fèi)電子領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績(jī),如手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電、電動(dòng)牙刷無(wú)線(xiàn)充電等。以下與無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)應(yīng)用了相同物理原理的是( )
A.電磁爐B.磁流體發(fā)電機(jī)
C.電磁軌道炮D.質(zhì)譜儀
【分析】無(wú)線(xiàn)充電器是指利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備,原理類(lèi)似于變壓器,在發(fā)送和接收端各有一個(gè)線(xiàn)圈,發(fā)送端線(xiàn)圈連接有交流電源產(chǎn)生交變磁場(chǎng),接收端線(xiàn)圈在交變磁場(chǎng)中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生感應(yīng)電流給電池充電;分析各項(xiàng)原理進(jìn)行分析求解。
【解答】解:從題意可知,手機(jī)內(nèi)部的線(xiàn)圈在交變磁場(chǎng)中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生感應(yīng)電流給電池充電,是利用電磁感應(yīng)原理工作的;
A、電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理工作的,與無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)相同,故A正確;
B、磁流體發(fā)電機(jī)是利用帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)而在兩板間形成電勢(shì)差,與電磁感應(yīng)無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C、電磁軌道炮是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用而運(yùn)動(dòng)的,與電磁感應(yīng)無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、質(zhì)譜儀是利用帶電粒子在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)原理制成的,與電磁感應(yīng)無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電磁現(xiàn)象中幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,知道無(wú)線(xiàn)充電器的原理是解題的關(guān)鍵。
4.(湖北月考)下列是課本中四幅插圖,關(guān)于這四幅插圖下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖甲中,賽車(chē)的質(zhì)量不是很大,卻安裝著強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī),可以獲得很大的慣性
B.圖乙是真空冶煉爐,當(dāng)爐外線(xiàn)圈通入高頻交流電時(shí),線(xiàn)圈自身產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬
C.圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測(cè)量變壓器線(xiàn)圈電阻,劉偉手握線(xiàn)圈裸露的兩端協(xié)助測(cè)量,李輝把表筆與線(xiàn)圈斷開(kāi)瞬間,劉偉覺(jué)得有電擊說(shuō)明歐姆擋內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)很高
D.圖丁中,無(wú)論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片,A、B兩球總是同時(shí)落地
【分析】慣性只與物體質(zhì)量有關(guān);渦流產(chǎn)生在爐內(nèi)金屬中;自感現(xiàn)象能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì);平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:A.、甲圖中,賽車(chē)的慣性只與質(zhì)量有關(guān),與發(fā)動(dòng)機(jī)的引力無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、真空冶煉爐的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的渦流,當(dāng)爐外線(xiàn)圈通入高頻交流電時(shí),爐內(nèi)金屬產(chǎn)生大量渦流,從而冶煉金屬,故B錯(cuò)誤;
C、李輝把表筆與線(xiàn)圈斷開(kāi)瞬間,劉偉覺(jué)得有電擊感,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的自感現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、丁圖中,A球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng),B球同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),故無(wú)論小鍾用多大的力去打擊彈性金屬片,A、B兩球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)總是相同,總是同時(shí)落地。故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流、慣性、自感現(xiàn)象、平拋運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容,要注重課本,強(qiáng)化記憶。
5.(壽縣校級(jí)月考)關(guān)于渦流,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤是( )
A.真空冶煉爐是利用通電導(dǎo)線(xiàn)的發(fā)熱來(lái)熔化金屬的裝置
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成,能減小渦流
【分析】線(xiàn)圈中的電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來(lái)像水中的漩渦,所以叫做渦流。渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量。
【解答】解:A、用來(lái)冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外有線(xiàn)圈,線(xiàn)圈中通入周期性變化的電流,會(huì)在線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),從而在爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,故A錯(cuò)誤;
B、家用電磁爐鍋體通的是交流電,交流電產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),電磁爐鍋體中產(chǎn)生渦流,故B正確;
C、阻尼擺的鋁盤(pán)以一定相對(duì)速度旋轉(zhuǎn)掠過(guò)磁場(chǎng)時(shí)在鋁盤(pán)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鋁盤(pán)受到反方向的安培力。鋁盤(pán)克服安培力做功,機(jī)械能減小,最終會(huì)停下來(lái),故C正確;
D、用絕緣的硅鋼片做鐵芯,是為了增大鐵芯的電阻值,減小渦流,減小能量損失,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止:真空冶煉爐,硅鋼片鐵芯,金屬探測(cè)器,電磁灶等。注意電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體,它的鍋具必須含磁性材料,最常見(jiàn)的是不銹鋼鍋。
6.(尖山區(qū)校級(jí)月考)法拉第電磁感應(yīng)定律是現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)AB均豎直且足夠長(zhǎng),圖甲、丙中正方形閉合銅線(xiàn)圈均關(guān)于AB左右對(duì)稱(chēng),圖乙、丁中AB∥ad且與正方形閉合銅線(xiàn)圈共面。下列四種情況中,線(xiàn)圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.甲圖中線(xiàn)圈繞AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
B.乙圖中線(xiàn)圈勻速向右移動(dòng)
C.丙圖中線(xiàn)圈自由下落
D.丁圖中線(xiàn)圈自由下落
【分析】通過(guò)閉合線(xiàn)圈面積的磁通量發(fā)生變化時(shí),則會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,根據(jù)磁感線(xiàn)條數(shù)的變化,分析磁通量是否變化,再進(jìn)行判斷。
【解答】解:A、甲圖中穿過(guò)AB兩側(cè)線(xiàn)圈的磁通量大小相等,方向相反,所以穿過(guò)線(xiàn)圈的總磁通量為零;線(xiàn)圈繞AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B、由于離導(dǎo)線(xiàn)越遠(yuǎn),電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)越弱,所以乙圖中線(xiàn)圈勻速向右移動(dòng),則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小,線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;
C、丙圖中線(xiàn)圈自由下落,則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;
D、丁圖中線(xiàn)圈自由下落,則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量變化有幾種方式,有磁場(chǎng)變化導(dǎo)致磁通量變化,也有面積變化導(dǎo)致磁通量變化,還有磁場(chǎng)與面積均變化導(dǎo)致磁通量變化的,最后有磁場(chǎng)與面積均沒(méi)有變,而是放置的角度變化導(dǎo)致磁通量變化。
7.(郴州模擬)如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)與閉合金屬線(xiàn)框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中通以恒定電流,下列運(yùn)動(dòng)中,閉合金屬線(xiàn)框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是( )
A.閉合金屬線(xiàn)框向上平移
B.閉合金屬線(xiàn)框向右平移
C.閉合金屬線(xiàn)框以直導(dǎo)線(xiàn)為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)
D.閉合金屬線(xiàn)框向下平移
【分析】明確直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布規(guī)律,根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件即可明確能否產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:AD、通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诘拇艌?chǎng)分布具有對(duì)稱(chēng)性,閉合金屬線(xiàn)框上下平移時(shí),線(xiàn)框中的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,故沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故AD錯(cuò)誤;
B、閉合金屬線(xiàn)框向右平移時(shí),磁場(chǎng)減弱,線(xiàn)框中的磁通量減小,故有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B正確;
C、閉合金屬線(xiàn)框以直導(dǎo)線(xiàn)為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),由于磁場(chǎng)空間的對(duì)稱(chēng)性,磁通量保持不變,故沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,關(guān)鍵是明確通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的對(duì)稱(chēng)性,知道上下平衡或以直導(dǎo)線(xiàn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量均是不變的。
8.(豐臺(tái)區(qū)一模)如圖所示,金屬圓環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大。下列說(shuō)法正確的是( )
A.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)樽杂呻娮邮艿铰鍌惼澚Φ淖饔?br>B.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)樽杂呻娮邮艿诫妶?chǎng)力的作用
C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大
D.如果把金屬圓環(huán)換成金屬圓盤(pán),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
【分析】變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),由此分析感應(yīng)電流的大小是否發(fā)生變化,根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析。
【解答】解:AB、根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知,該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)均勻增大,則在金屬圓環(huán)處產(chǎn)生感生電場(chǎng),金屬環(huán)內(nèi)的電子在電場(chǎng)力的作用下做定向移動(dòng)形成感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)均勻增大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是不變的,所以圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小不變,故C錯(cuò)誤;
D、若把金屬圓環(huán)換成金屬圓盤(pán),在金屬圓盤(pán)處仍然有感生電場(chǎng),仍然會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查對(duì)電磁場(chǎng)理論以及感生電動(dòng)勢(shì)的理解,解答的關(guān)鍵是能正確理解均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),電路中的電動(dòng)勢(shì)是不變的。
9.(浙江模擬)如圖是漏電保護(hù)器的部分電路圖,由金屬環(huán)、線(xiàn)圈、控制器組成,其工作原理是控制器探測(cè)到線(xiàn)圈中有電流時(shí)會(huì)把入戶(hù)線(xiàn)斷開(kāi),即稱(chēng)電路跳閘。下列有關(guān)漏電保護(hù)器的說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)接負(fù)載的電線(xiàn)中電流均勻變化時(shí),繞在鐵芯上的線(xiàn)圈中有穩(wěn)定的電流
B.當(dāng)接負(fù)載的電線(xiàn)短路或電流超過(guò)額定值時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)發(fā)出信號(hào)使電路跳閘
C.只有當(dāng)接負(fù)載的電線(xiàn)漏電時(shí),繞在鐵芯上的線(xiàn)圈中才會(huì)有電流通過(guò)
D.當(dāng)接負(fù)載的電線(xiàn)中電流不穩(wěn)定時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)發(fā)出信號(hào)使電路跳閘
【分析】根據(jù)漏電保護(hù)器的工作原理,只有漏電時(shí)才工作,是這道題的入手點(diǎn)。
【解答】解;C,因?yàn)橥ㄟ^(guò)金屬環(huán)的兩根導(dǎo)線(xiàn)電流方向相反,引起的磁通量為零,不管兩根導(dǎo)線(xiàn)的電流如何變化,兩根導(dǎo)線(xiàn)一起引起的磁通量為零,所以漏電保護(hù)器工作原理是當(dāng)零線(xiàn)和火線(xiàn)中的電流大小不同是就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)電路,起到安全保護(hù)的作用,所以只有當(dāng)負(fù)載的電線(xiàn)漏電是,繞在鐵芯上的線(xiàn)圈中才會(huì)有電流通過(guò),故C正確,ABC,錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】從漏電保護(hù)器的工作圖分析漏電的原理是什么,不要被選項(xiàng)左右。
10.(新吳區(qū)校級(jí)期末)下列選項(xiàng)中的操作不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是( )
A.甲圖中,使導(dǎo)體棒AB順著磁感線(xiàn)向下運(yùn)動(dòng)
B.乙圖中,使條形磁鐵插入或者拔出線(xiàn)圈
C.丙圖中,開(kāi)關(guān)S保持閉合,使小螺線(xiàn)管A插入或拔出大螺線(xiàn)管B
D.丙圖中,開(kāi)關(guān)S保持閉合,使小螺線(xiàn)管A在大螺線(xiàn)管B中保持不動(dòng),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片
【分析】根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,進(jìn)行分析判斷。
【解答】解:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。例如,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。
A、甲圖中,使導(dǎo)體棒AB順著磁感線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng),閉合回路的磁通量沒(méi)有變化,不會(huì)有感應(yīng)電流,故A正確;
B、乙圖中,使條形磁鐵插入或者拔出線(xiàn)圈,閉合回路的磁通量發(fā)生變化,會(huì)有感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;
C、丙圖中,開(kāi)關(guān)S保持閉合,使小螺線(xiàn)管A插入或拔出大螺線(xiàn)管B,螺線(xiàn)管B中磁通量發(fā)生變化,會(huì)有感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;
D、丙圖中,開(kāi)關(guān)S保持閉合,使小螺線(xiàn)管A在大螺線(xiàn)管B中保持不動(dòng),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電路中電流發(fā)生變化,螺線(xiàn)管B中磁通量發(fā)生變化,會(huì)有感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化。理解掌握磁通量的變化是關(guān)鍵。
11.(汕頭一模)在物理興趣小組的活動(dòng)中,某同學(xué)將輕質(zhì)圓形鋁板用細(xì)棉線(xiàn)懸掛在固定點(diǎn)O上,鋁板可以繞O點(diǎn)自由擺動(dòng),如圖所示。在平行于鋁板的豎直面內(nèi)將一豎放的條形磁鐵在鋁板附近左右來(lái)回拉動(dòng)(與鋁板始終不相碰),若空氣流動(dòng)對(duì)鋁板的影響可忽略不計(jì),則下列對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷,正確的是( )
A.鋁板內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B.鋁板內(nèi)能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)但不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.鋁板可以在安培力的作用下擺動(dòng)起來(lái)
D.鋁板始終保持靜止不動(dòng)
【分析】條形磁鐵運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致通過(guò)鋁板的磁通量發(fā)生變化,所以鋁板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且鋁板相當(dāng)于一個(gè)閉合回路,所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力作用,阻礙鋁板和磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以會(huì)擺動(dòng)。
【解答】解:A、條形磁鐵運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致通過(guò)鋁板的磁通量發(fā)生變化,所以鋁板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤。
B、鋁板內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且鋁板相當(dāng)于一個(gè)閉合回路,所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤。
CD、鋁板產(chǎn)生了感應(yīng)電流,在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力作用,阻礙鋁板和磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以會(huì)擺動(dòng)。故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,以及電流在磁場(chǎng)中受安培力,比較簡(jiǎn)單。需要注意此題中不考慮空氣阻力。
12.(吉安期末)下列圖中的設(shè)備或元件沒(méi)有利用渦流的是( )
A.探測(cè)貴重金屬的探測(cè)器
B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯
C.用來(lái)冶煉合金鋼的真空冶煉爐
D.磁電式儀表的線(xiàn)圈用鋁框做骨架
【分析】線(xiàn)圈中的電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來(lái)像水中的漩渦,所以叫做渦流,渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量。
【解答】解:A、金屬探測(cè)器中變化電流遇到金屬物體,在金屬物體上產(chǎn)生渦流,屬于渦流的利用,
B、變壓器是利用電磁感應(yīng)原理將來(lái)改變電壓的,要避免渦流產(chǎn)生熱量對(duì)變壓器的影響,故沒(méi)有利用渦流現(xiàn)象,
C、真空冶煉爐是線(xiàn)圈中的電流做周期性變化,在冶煉爐中產(chǎn)生渦流,從而產(chǎn)生大量的熱量,屬于渦流的利用,
D、磁電式儀表利用渦流能讓指針快速穩(wěn)定,也是利用渦流現(xiàn)象,
本題選擇沒(méi)有利用渦流的,
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流的應(yīng)用與防止,要理解渦流產(chǎn)熱的原理,明確各儀器的工作原理。
13.(興寧區(qū)校級(jí)期末)電和磁現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖中,如果線(xiàn)圈B閉合,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果
B.圖中,閉合開(kāi)關(guān),用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)R的電流自上而下
C.圖中,若該元件用金屬材料制作,則通入圖示的電流時(shí),上表面電勢(shì)比下表面電勢(shì)低
D.圖中,給電磁爐接通恒定電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱
【分析】延時(shí)繼電器是利用電磁感應(yīng)原理;明確圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn)旋轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn),根據(jù)右手定則確定電流方向;明確電磁爐應(yīng)通以交變電流;在霍爾元件中,移動(dòng)的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,從而明確兩表面電勢(shì)的高低。
【解答】解:A、圖中儀器采用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如果線(xiàn)圈B閉合,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),線(xiàn)圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,線(xiàn)圈中磁性會(huì)慢慢消失,從而起到延時(shí)效果,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)右手定則可知,電流由圓心指向外側(cè),故R中電流由下到上,故B錯(cuò)誤;
C、若該元件是用金屬材料制成,移動(dòng)的是電子,根據(jù)左手定則可知,電子受到向上的洛倫茲力,向上偏轉(zhuǎn),上表面帶負(fù)電,因此工作時(shí)上表面電勢(shì)低,故C正確;
D、圖中給電磁爐接通交變電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱;如果通以直流電,由于沒(méi)有變化的磁場(chǎng),故不會(huì)在鍋底形成渦流,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解各種裝置的工作原理,要掌握電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件,同時(shí)明確感應(yīng)電流方向的判斷方法,從而分析各儀器的工作原理。
14.(湖北期末)近年來(lái),無(wú)線(xiàn)充電成為一項(xiàng)新科技,利用電磁感應(yīng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)充電是比較成熟的一種方式。電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電方式有多種,其中之一的基本原理如圖所示:路面下依次鋪設(shè)圓形線(xiàn)圈,相鄰兩個(gè)線(xiàn)圈由供電裝置通以方向相反、大小相同的恒定電流,車(chē)身底部固定著感應(yīng)線(xiàn)圈,通過(guò)充電裝置與蓄電池相連,汽車(chē)在此路面上行駛時(shí),就可以邊行駛邊充電,在汽車(chē)勻速行駛的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)路面通電線(xiàn)圈時(shí),一定受到安培力,會(huì)阻礙汽車(chē)運(yùn)動(dòng)
B.車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈中產(chǎn)生方向改變、大小不變的電流
C.車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈中電流的磁場(chǎng)方向一定與路面線(xiàn)圈中電流的磁場(chǎng)方向相反
D.給路面下的線(xiàn)圈通以同向電流,不會(huì)影響充電效果
【分析】由楞次定律中受力方向的規(guī)律以及感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件進(jìn)行分析。
【解答】解:A、由楞次定律中“來(lái)拒去留”可知,車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)路面通電線(xiàn)圈時(shí),一定會(huì)受到安培力,并且阻礙汽車(chē)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、由于每個(gè)供電線(xiàn)圈內(nèi)電流方向不同,故每個(gè)供電線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向不同,因此穿過(guò)車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈的磁通量的大小和方向也在改變,則車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈的電流方向和大小也改變,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)穿過(guò)車(chē)身的磁通量減小時(shí),此時(shí)車(chē)身感應(yīng)線(xiàn)圈中電流的磁場(chǎng)方向與路面線(xiàn)圈中電流的磁場(chǎng)方向相同,故C錯(cuò)誤;
D、給路面下的線(xiàn)圈通以同向電流,此時(shí)穿過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈的磁通量變化率減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流大小減小,會(huì)影響充電效果,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了楞次定律和感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,解題關(guān)鍵在于熟記楞次定律中受力方向的規(guī)律和感應(yīng)電流方向的規(guī)律,以此進(jìn)行分析。
15.(雙塔區(qū)校級(jí)期末)我國(guó)已經(jīng)制訂了登月計(jì)劃,假如航天員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)。他手邊有一只靈敏電流計(jì)和一個(gè)線(xiàn)圈,則下列推斷中正確的是( )
A.用導(dǎo)線(xiàn)將靈敏電流計(jì)連成閉合回路并放于月球表面,若無(wú)示數(shù)則月球表面無(wú)磁場(chǎng)
B.將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成閉合回路,使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如靈敏電流計(jì)無(wú)示數(shù),則月球表面無(wú)磁場(chǎng)
C.將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成閉合回路,使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如靈敏電流計(jì)有示數(shù),則月球表面有磁場(chǎng)
D.將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成閉合回路,使線(xiàn)圈繞某一軸轉(zhuǎn)動(dòng),若靈敏電流計(jì)無(wú)示數(shù),則月球表面無(wú)磁場(chǎng)
【分析】將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成回路,使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如靈敏電流計(jì)無(wú)示數(shù),不能判斷月球表面沒(méi)有磁場(chǎng);若靈敏電流計(jì)有示數(shù),可以判斷有磁場(chǎng);若線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計(jì)無(wú)示數(shù),不能判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng).
【解答】解:A、直接將用導(dǎo)線(xiàn)將靈敏電流計(jì)連成閉合回路放于月球表面,即使有磁場(chǎng),穿過(guò)回路的磁通量也不發(fā)生變化,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,無(wú)法判斷有無(wú)磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
B、將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成回路,使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),若線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以靈敏電流計(jì)無(wú)示數(shù),不能判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng),故B錯(cuò)誤;
C、將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成閉合回路,使線(xiàn)圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),若靈敏電流計(jì)有示數(shù),則說(shuō)明月球表面一定有磁場(chǎng),故C正確;
D、將靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈組成閉合回路,使線(xiàn)圈繞某一軸轉(zhuǎn)動(dòng),若月球表面有磁場(chǎng),當(dāng)該軸線(xiàn)的方向與月球的磁場(chǎng)方向平行時(shí),則穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量不會(huì)發(fā)生變化,則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,此時(shí)不能說(shuō)明月球表面無(wú)磁場(chǎng),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查理論聯(lián)系實(shí)際的能力,關(guān)鍵抓住產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:一是電路要閉合;二是穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化.
16.(海原縣校級(jí)期末)用導(dǎo)線(xiàn)將靈敏電流表與金屬棒連接成一個(gè)磁生電的實(shí)驗(yàn)電路,如圖所示,則下列哪種操作能使指針偏轉(zhuǎn)( )
A.使導(dǎo)體ab向左(或向右)移動(dòng)
B.使導(dǎo)體ab向上(或向下)移動(dòng)
C.使導(dǎo)體ab沿a→b的方向移動(dòng)
D.使導(dǎo)體ab沿b→a的方向移動(dòng)
【分析】明確感應(yīng)電流的條件,知道感應(yīng)電流產(chǎn)生需要有閉合回路和回路中磁通量發(fā)生變化兩個(gè)條件,根據(jù)條件進(jìn)行分析即可明確能否產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:A、使導(dǎo)體ab向左(或向右)移動(dòng)時(shí),導(dǎo)線(xiàn)和電流表組成的回路中磁通量發(fā)生變化,故產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A正確;
B、使導(dǎo)體ab向上(或向下)移動(dòng)時(shí),導(dǎo)線(xiàn)和電流表組成的回磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)誤;
C、使導(dǎo)體ab沿a→b的方向移動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)和電流表組成的回磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;
D、使導(dǎo)體ab沿b→a的方向移動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)和電流表組成的回磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,也可以利用初中所學(xué)內(nèi)容,根據(jù)是否閉合回路中有部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)來(lái)進(jìn)行分析判斷。
17.(鼓樓區(qū)校級(jí)期末)處在磁場(chǎng)中的一閉合線(xiàn)圈,若沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流,則可以判定( )
A.線(xiàn)圈沒(méi)有在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化
C.磁場(chǎng)沒(méi)有發(fā)生變化
D.線(xiàn)圈沒(méi)有做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
【分析】感應(yīng)電流的產(chǎn)生其條件是閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,而面積和磁感應(yīng)強(qiáng)度以及夾角的變化均可以改變磁通量。
【解答】解:ABC、處在磁場(chǎng)中的一閉合線(xiàn)圈,若沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流則說(shuō)明磁通量一定沒(méi)有發(fā)生變化,但是無(wú)法說(shuō)明線(xiàn)圈是否在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)以及磁場(chǎng)是否發(fā)生變化,故AC錯(cuò)誤,B正確;
D、沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流只能說(shuō)明磁通量沒(méi)有變化,線(xiàn)圈可能整體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是抓住感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,而磁通量的變化可以是由磁場(chǎng)變化引起,也可以是線(xiàn)圈的面積變化,或位置變化引起的.
18.(朝陽(yáng)區(qū)期末)法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,閉合鐵芯上繞有M、N兩個(gè)線(xiàn)圈,線(xiàn)圈與鐵芯絕緣,線(xiàn)圈M與直流電源相接,通過(guò)觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況可判斷線(xiàn)圈N中是否有電流產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是( )
A.保持開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間,小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.無(wú)論開(kāi)關(guān)S怎樣改變,小磁針都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【分析】小磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明右側(cè)線(xiàn)圈中有電流產(chǎn)生,明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,即可確定各項(xiàng)中操作能否使N中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:A、保持開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)M中電流沒(méi)有變化,則N中磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間,M中產(chǎn)生變化的電流,則N中磁通量會(huì)變化的,故N中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流會(huì)在小磁針處產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B正確;
C、當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間,M中產(chǎn)生變化的電流,則N中磁通量會(huì)變化的,故N中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流會(huì)在小磁針處產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;
D、由CD分析可知,開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間,小磁針均會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,要注意明確N中的電流是由于M產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化而引起的,而當(dāng)M中電流恒定時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
19.(廈門(mén)期末)無(wú)線(xiàn)充電是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),如圖所示,該技術(shù)通過(guò)交變磁場(chǎng)在發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈間傳輸能量,內(nèi)置接收線(xiàn)圈的手機(jī)可以直接放在無(wú)線(xiàn)充電基座上進(jìn)行充電。關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電的說(shuō)法正確的是( )
A.無(wú)線(xiàn)充電效率高,線(xiàn)圈不發(fā)熱
B.無(wú)線(xiàn)充電基座可以用穩(wěn)恒直流電源供電
C.無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程主要利用了電磁感應(yīng)原理
D.無(wú)線(xiàn)充電基座可以對(duì)所有手機(jī)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電
【分析】由電磁感應(yīng)定律和電流的熱效應(yīng)進(jìn)行分析。
【解答】解:A、線(xiàn)圈有內(nèi)阻,會(huì)發(fā)熱,充電效率較低,故A錯(cuò)誤;
B、直流電不會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),無(wú)法使接收線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,無(wú)法充電,故B錯(cuò)誤;
C、無(wú)線(xiàn)充電中發(fā)射線(xiàn)圈由于接交流電會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),接收線(xiàn)圈上會(huì)因?yàn)樽兓拇艌?chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)行充電,故使用了電磁感應(yīng)定律,故C正確;
D、無(wú)線(xiàn)充電基座只能對(duì)有接收線(xiàn)圈的手機(jī)進(jìn)行充電,沒(méi)有接收線(xiàn)圈無(wú)法產(chǎn)生感應(yīng)電流,無(wú)法充電,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電磁感應(yīng)定律和電流的熱效應(yīng),解題關(guān)鍵在于要有變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而進(jìn)行充電。
20.(天津期末)某實(shí)驗(yàn)如圖所示,在鐵芯P上繞著兩個(gè)線(xiàn)圈A和B。如果在B線(xiàn)圈上得不到電流,則在A線(xiàn)圈上通入圖中的哪種電流( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件分析答題,穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:A、由圖可知,A中電流不變,電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變,穿過(guò)B的磁通量不變,所以B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;
BCD、由圖知,通過(guò)A的電流發(fā)生變化,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化,穿過(guò)B的磁通量發(fā)生變化,所以B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流,知道感應(yīng)電流產(chǎn)生條件、分析清楚圖象即可正確解題。
二.多選題(共10小題)
21.(??谀M)隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)線(xiàn)充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線(xiàn),小到手表、手機(jī),大到電腦、電動(dòng)汽車(chē)的充電,都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。圖給出了某品牌手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電的原理圖。關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電,下列說(shuō)法正確的是( )
A.充電底座要接到直流電源上
B.充電底座要接到交流電源上
C.無(wú)線(xiàn)充電時(shí)手機(jī)接收線(xiàn)圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”
D.接收線(xiàn)圈中交變電流的頻率與發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的頻率相同
【分析】根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及無(wú)線(xiàn)充電的原理,結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件進(jìn)行分析即可求解。
【解答】解:AB、無(wú)線(xiàn)充電的原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象,發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是電流要發(fā)生變化,故不能接到直流電源上,只能接到交流電源上,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、無(wú)線(xiàn)充電時(shí)手機(jī)接收線(xiàn)圈部分的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,不是電流的磁效應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,接收線(xiàn)圈中交變電流的頻率與發(fā)射線(xiàn)圈中交變電流的頻率相同,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查充無(wú)線(xiàn)充電的工作原理,理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的運(yùn)用及產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件,從而掌握無(wú)線(xiàn)充電的原理。
22.(臨沂期中)如圖所示電路,L是自感系數(shù)足夠大的線(xiàn)圈,它的電阻可忽略不計(jì),L1和L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡,將開(kāi)關(guān)閉合,待燈泡亮度穩(wěn)定后,再將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.S閉合瞬間,L2先亮,L1后亮,最后兩燈一樣亮
B.S閉合瞬間,兩燈同時(shí)亮,以后L1熄滅,L2變亮
C.S斷開(kāi)時(shí),L2燈立即熄滅,L1亮一下再慢慢熄滅
D.S斷開(kāi)時(shí),兩燈都立即熄滅
【分析】當(dāng)開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)的瞬間,流過(guò)線(xiàn)圈的電流發(fā)生變化,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙原來(lái)電流的變化,根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來(lái)分析。
【解答】解:AB、S閉合瞬間,線(xiàn)圈L對(duì)電流的增大有一定的阻礙作用,相對(duì)于兩個(gè)燈泡L1與L2串聯(lián),所以?xún)蔁敉瑫r(shí)獲得電壓,同時(shí)發(fā)光,隨著線(xiàn)圈L電流的增加,逐漸將L1燈短路,L1燈熄滅,而外電阻減小,流過(guò)L2燈變亮,故B正確,A錯(cuò)誤;
CD、S斷開(kāi)時(shí)線(xiàn)圈L與燈泡L1構(gòu)成自感回路,L2燈立即熄滅,線(xiàn)圈L中的電流開(kāi)始減小,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,使L1亮一下再慢慢熄滅,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于線(xiàn)圈要抓住雙重特性:當(dāng)電流不變時(shí),它是電阻不計(jì)的導(dǎo)線(xiàn);當(dāng)電流變化時(shí),產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)。
23.(浙江期中)下列哪項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用原理與電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)( )
A.復(fù)印機(jī)
B.電視機(jī)顯像管
C.手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電
D.金屬探測(cè)器
【分析】電磁感應(yīng)的現(xiàn)象是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,明確各儀器的工作原理即可明確是否應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解:A、復(fù)印機(jī)是在光導(dǎo)體沒(méi)有受光照的狀態(tài)下進(jìn)行充電,使其表面帶上電荷,使原稿圖象成像在光導(dǎo)體上,光導(dǎo)體表面的電荷通過(guò)基體的接地消失,從而形成了靜電潛像,通過(guò)靜電原理,將光導(dǎo)體表面的墨粉圖象轉(zhuǎn)印到復(fù)印紙表面,與靜電感應(yīng)無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、電視顯像管都是帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力,不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C、手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電,由送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈組成,充電板接入交流電源,充電板內(nèi)的送電線(xiàn)圈可產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使手機(jī)內(nèi)的受電線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;
D、金屬探測(cè)器探是通過(guò)物體上產(chǎn)生渦流而使報(bào)警器發(fā)出報(bào)警,屬于電磁感應(yīng)的應(yīng)用,故D正確。
故選:CD。
【點(diǎn)評(píng)】本題以現(xiàn)代科技的應(yīng)用為情景載體,考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,要求學(xué)生能夠熟練應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
24.(荔灣區(qū)校級(jí)月考)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖中利用了發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器,從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電
B.圖中給電磁爐接通交變電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱
C.圖中如果線(xiàn)圈B不閉合,S斷開(kāi)將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果
D.圖中給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時(shí),被加速的電子獲得恒定的加速度
【分析】明確電磁感應(yīng)的應(yīng)用,知道手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電的原理實(shí)質(zhì)上是構(gòu)成了變壓器,變壓器的工作原理是互感,是一種電磁感應(yīng)原理。電磁爐應(yīng)通以交變電流。延時(shí)繼電器是利用電磁感應(yīng)原理。電子感應(yīng)加速器能只能通以恒定頻率的交變電流才能正常工作。
【解答】解:A、電流流過(guò)發(fā)射線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)接收線(xiàn)圈靠近該變化的磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流給手機(jī)充電,即利用發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器,從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電,故A正確;
B、圖中給電磁爐接通交變電流時(shí),電流會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),從而在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱,故B正確;
C、如果線(xiàn)圈不閉合,則B線(xiàn)圈中會(huì)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果,故C正確;
D、給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變,即磁通量不變,則不會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng),則不能加速電子,故D錯(cuò)誤。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解各種裝置的工作原理,要掌握電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件,來(lái)分析其工作原理。
25.(陽(yáng)泉期末)根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷下列哪些是對(duì)渦流的應(yīng)用( )
A.電磁爐B.微波爐
C.冶煉金屬的感應(yīng)爐D.變壓器的硅鋼片鐵芯
【分析】電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來(lái)像水中的漩渦,所以叫做渦流.渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量.
【解答】解:A、電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的,故A正確;
B、由微波爐的工作原理可知,利用微波使水分子產(chǎn)生高頻振蕩,并摩擦,產(chǎn)生大量的熱量,達(dá)到運(yùn)動(dòng)加熱或烹飪食物的目的,故B錯(cuò)誤;
C、冶金金屬的感應(yīng)爐線(xiàn)圈中的電流做周期性變化,在冶煉爐中產(chǎn)生渦流,從而產(chǎn)生大量的熱量。故C正確;
D、變壓器的硅鋼片鐵芯是為了減小渦流,故D錯(cuò)誤;
故選:AC。
【點(diǎn)評(píng)】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止:真空冶煉爐,硅鋼片鐵心,金屬探測(cè)器,電磁灶等.
26.(新鄉(xiāng)期末)如圖所示,U形金屬導(dǎo)軌水平放置,其上放有一根金屬導(dǎo)體棒ab,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面,且與豎直方向的夾角為θ。在下列各過(guò)程中,一定能在軌道回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.導(dǎo)體棒ab不動(dòng),只增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B.導(dǎo)體棒ab不動(dòng),保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,θ角減小
C.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)
D.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)
【分析】當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.磁通量的公式:Φ=BScsθ,從而即可求解.
【解答】解:感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件①閉合回路,②穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化。即穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。
A、根據(jù)磁通量的公式:Φ=BScsθ,導(dǎo)體棒ab不動(dòng),只增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,則穿過(guò)回路的磁通量增大,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;
B、導(dǎo)體棒ab不動(dòng),保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,θ角減小,根據(jù)磁通量的公式:Φ=BScsθ,則磁通量增大,一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;
C、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),回路不再閉合,則一定不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)磁通量的公式:Φ=BScsθ,磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),S增大,則磁通量增大,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.
27.(陽(yáng)泉期末)如圖所示,線(xiàn)圈兩端接上電流表組成閉合電路。在下列情況中,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是( )
A.線(xiàn)圈不動(dòng),磁鐵靜止在線(xiàn)圈上方
B.線(xiàn)圈不動(dòng),磁鐵從線(xiàn)圈中拔出
C.磁鐵不動(dòng),線(xiàn)圈上、下移動(dòng)
D.磁鐵插在線(xiàn)圈內(nèi)不動(dòng)
【分析】電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明電流表的回路(線(xiàn)圈)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流,由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:當(dāng)穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合電路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,對(duì)照這個(gè)條件進(jìn)行分析。
【解答】解:A、線(xiàn)圈不動(dòng),磁鐵靜止在線(xiàn)圈上方,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤;
B、線(xiàn)圈不動(dòng),磁鐵拔出線(xiàn)圈,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小,線(xiàn)圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B正確;
C、磁鐵不動(dòng),線(xiàn)圈上、下移動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C正確;
D、磁鐵插在線(xiàn)圈內(nèi)不動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,線(xiàn)圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,能根據(jù)磁感線(xiàn)條數(shù)的變化,正確判斷磁通量的變化,從而作出判斷。
28.(連云港期末)機(jī)場(chǎng)內(nèi)有用于安全檢查的安檢門(mén),門(mén)框內(nèi)裝有探測(cè)線(xiàn)圈,乘客攜帶金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí)就會(huì)引起報(bào)警。下列說(shuō)法正確的有( )
A.安檢門(mén)內(nèi)的線(xiàn)圈產(chǎn)生的是穩(wěn)定磁場(chǎng)
B.安檢門(mén)內(nèi)的線(xiàn)圈產(chǎn)生的是變化磁場(chǎng)
C.金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí),金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流
D.金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí),探測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流
【分析】安檢門(mén)中接有線(xiàn)圈,線(xiàn)圈中通以交變電流,在空間產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),金屬物品會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,反過(guò)來(lái),金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:安檢門(mén)利用渦流探測(cè)人身上攜帶的金屬物品原理是:線(xiàn)圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),會(huì)在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流,而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,引起線(xiàn)圈中交變電流發(fā)生變化,從而被探測(cè)到,故BC正確,AD錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題以機(jī)場(chǎng)內(nèi)有用于安全檢查的安檢門(mén)為情境載體,考查了金屬探測(cè)器利用了渦流工作的原理,實(shí)質(zhì)是一種特殊的電磁感應(yīng)原理。
29.(瀘州期末)下列所描述的閉合回路中,哪些能因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流( )
A.甲圖:在足夠大垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,閉合線(xiàn)框沿紙面移動(dòng)
B.乙圖:螺線(xiàn)管組成的閉合回路,將條形磁鐵插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中
C.丙圖:在平行紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,閉合線(xiàn)框沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中
D.丁圖:勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于銅盤(pán)平面,銅盤(pán)繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中
【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,或閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:A、閉合線(xiàn)框沿紙面移動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不發(fā)生變化,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B、螺線(xiàn)管與電流表組成閉合回路,將條形磁鐵插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中,穿過(guò)螺線(xiàn)管圈的磁通量發(fā)生變化,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;
C、由圖可知,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向平行,在平行紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,閉合線(xiàn)框沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量始終為零,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;
D、圖中銅盤(pán)與外接的電阻構(gòu)成閉合回路,當(dāng)銅盤(pán)繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,銅盤(pán)的各個(gè)半徑切割磁感線(xiàn),能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件細(xì)分有兩點(diǎn):一是電路要閉合;二是穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化,即穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
30.(蓬江區(qū)校級(jí)期中)下列圖中的導(dǎo)體框能在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.B.
C.D.
【分析】明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,知道能否產(chǎn)生感應(yīng)電流,關(guān)鍵看閉合回路磁通量是否發(fā)生變化。
【解答】解:A、線(xiàn)框在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng),穿過(guò)閉合電路的磁通量都未發(fā)生變化,無(wú)感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B、線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),穿過(guò)閉合電路的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;
C、線(xiàn)框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)閉合電路的磁通量在發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;
D、線(xiàn)框與磁場(chǎng)平行,磁通量一直為零,沒(méi)有發(fā)生變化,無(wú)感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,知道能否產(chǎn)生感應(yīng)電流,關(guān)鍵看閉合回路磁通量是否發(fā)生變化。
三.填空題(共10小題)
31.(楊浦區(qū)校級(jí)期中)如圖為法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)示意圖,產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是 (填“A”或“B”)線(xiàn)圈。當(dāng)電鍵閉合瞬間,通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)?“D到C” (填“D到C”或“C到D”)。
【分析】A線(xiàn)圈連接電源,電流表與線(xiàn)圈B構(gòu)成閉合電路,當(dāng)線(xiàn)圈中磁通量發(fā)生變化時(shí),線(xiàn)圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流方向。
【解答】解:A線(xiàn)圈連接電源,電流表與線(xiàn)圈B構(gòu)成閉合電路,將電鍵閉合瞬間,B線(xiàn)圈磁場(chǎng)由無(wú)到有,磁通量發(fā)生變化,磁場(chǎng)方向在鐵芯中順時(shí)針?lè)较?,并且在增加,線(xiàn)圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流;根據(jù)楞次定律增反減同,可確定,通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向?yàn)椤癉到C”
故答案為:B;“D到C”。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和楞次定律,知道當(dāng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,利用楞次定律判定方向。
32.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)渦流有熱效應(yīng),但沒(méi)有磁效應(yīng)。 (對(duì)的填A(yù),錯(cuò)的填B)
【分析】渦流既有熱效應(yīng)又有磁效應(yīng)。
【解答】解:渦流既有熱效應(yīng)又有磁效應(yīng),故應(yīng)該選B。
故答案為:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流,要注重課本,強(qiáng)化記憶。
33.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)當(dāng)一段導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),則導(dǎo)線(xiàn)中一定有感應(yīng)電流。 (對(duì)的填A(yù),錯(cuò)的填B)
【分析】導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流;要產(chǎn)生感應(yīng)電流,電路還必須閉合.
【解答】解:一段導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),若導(dǎo)線(xiàn)不閉合,只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不產(chǎn)生感應(yīng)電流,若導(dǎo)線(xiàn)與其他部分組成閉合回路,才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故該說(shuō)法是錯(cuò)誤的。
故答案為:B
【點(diǎn)評(píng)】本題要知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流條件的不同,要產(chǎn)生感應(yīng)電流要有兩個(gè)條件:一是電路閉合;二是一段導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
34.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 A (對(duì)的填A(yù),錯(cuò)的填B)
【分析】根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.當(dāng)磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相同.
【解答】解:根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,當(dāng)磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相同,所以該說(shuō)法是正確的。
故答案為:A
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容,知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,注意明確“增反減同”的正確應(yīng)用.
35.(金臺(tái)區(qū)期末)微波爐的加熱原理是:微波遇到食物中的 水(極性) 分子時(shí),會(huì)產(chǎn)生微波效應(yīng),將電磁能轉(zhuǎn)化為電能。
【分析】食品中總是含有一定量的水分,微波輻射到食品上時(shí),而水是由極性分子(分子的正負(fù)電荷中心,即使在外電場(chǎng)不存在時(shí)也是不重合的)組成的,這種極性分子的取向?qū)㈦S微波場(chǎng)而變動(dòng)。由于食品中水的極性分子的這種運(yùn)動(dòng),以及相鄰分子間的相互作用,產(chǎn)生了類(lèi)似摩擦的現(xiàn)象,使水溫升高,因此,食品的溫度也就上升了。
【解答】解:微波爐的加熱原理是:微波遇到食物中的水分子(極性分子)時(shí),產(chǎn)生共振,由于食品中水的極性分子的這種運(yùn)動(dòng),以及相鄰分子間的相互作用,產(chǎn)生了類(lèi)似摩擦的現(xiàn)象,使水溫升高,將電磁能轉(zhuǎn)化為電能
故答案為:水(極性)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微波爐的原理,要求學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中做好積累。
36.(金臺(tái)區(qū)期末)只要閉合電路內(nèi)的 磁通量 發(fā)生了變化,閉合電路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【分析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是:穿過(guò)閉合電路內(nèi)的磁通量發(fā)生了變化。
【解答】解:根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知:穿過(guò)閉合電路內(nèi)的磁通量發(fā)生了變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
故答案為:磁通量
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,要注意明確感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是:閉合回路中磁通量發(fā)生變化。
37.(陽(yáng)泉期末)1820年丹麥物理學(xué)家 奧斯特 發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),1831年英國(guó)物理學(xué)家 法拉第 發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
【分析】本題明確電磁理論的發(fā)展過(guò)程,根據(jù)奧斯特、法拉第的物理學(xué)成就進(jìn)行解答.
【解答】解:丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭開(kāi)了人類(lèi)研究電磁間關(guān)系的序幕;英國(guó)物理學(xué)家法拉第在電流磁效應(yīng)的啟發(fā)下開(kāi)始研究磁生是,歷經(jīng)十年終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律.
故答案為:奧斯特,法拉第
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理學(xué)史,是常識(shí)性問(wèn)題,對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,不能混淆.
38.(朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)(假設(shè)該磁場(chǎng)無(wú)邊界),線(xiàn)圈中 無(wú) (有/無(wú))感應(yīng)電流的產(chǎn)生.
【分析】當(dāng)穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),線(xiàn)圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)這個(gè)條件進(jìn)行分析.
【解答】解:當(dāng)線(xiàn)圈沿磁感線(xiàn)方向移動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈的磁通量始終為零,保持不變,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
故答案為:無(wú)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查應(yīng)用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件判斷實(shí)際問(wèn)題的能力,常規(guī)題,情景并不復(fù)雜,容易得分.
39.(巴楚縣校級(jí)期中)如圖所示,在一條形磁鐵的N極插向一螺線(xiàn)管的過(guò)程中,螺線(xiàn)管中磁通量 增加 (選填不變、增加、減少),螺線(xiàn)管中 無(wú) (選填“有”、“無(wú)”)感應(yīng)電流.
【分析】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化.根據(jù)這兩個(gè)知識(shí)進(jìn)行分析.
【解答】解:在一條形磁鐵的N極插向一螺線(xiàn)管的過(guò)程中,螺線(xiàn)管中磁通量增加,由于螺線(xiàn)管不閉合,所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
故答案為:增加,無(wú).
【點(diǎn)評(píng)】知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,根據(jù)題意判斷磁通量是否發(fā)生變化,是正確解題的關(guān)鍵.
40.(揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試)如圖所示,電流表與螺線(xiàn)管組成閉合電路,將磁鐵插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量 增大 (填“增大”、“減小”或“不變”),電流表指針將 偏轉(zhuǎn) (填“不動(dòng)”或“偏轉(zhuǎn)”)
【分析】當(dāng)通過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【解答】解:將磁鐵插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中,通過(guò)閉合回路的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,則電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
故答案為:增大,偏轉(zhuǎn)
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,通過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
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