
我們知道,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。那么,切割磁感線是產(chǎn)生感應(yīng)電流的唯一方法嗎?還有其他方法嗎?這些方法有什么內(nèi)在聯(lián)系?
1831年, 法拉第的成功實(shí)驗(yàn)
法拉第尋找10年的”磁生電”終于發(fā)現(xiàn)
法拉第把引起電流的原因概括為五類,它們都與變化和運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,這就是:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。他把“磁生電”的現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
奧斯特夢(mèng)圓 :“電”生“磁”(機(jī)遇總是垂青那些有準(zhǔn)備的人)
法拉第心系: “磁”生“電”(成功總是屬于那些堅(jiān)持不懈的人)
開關(guān)閉合,迅速移動(dòng)滑片
3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 :
只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流。
1.一個(gè)閉合線圈位于兩異名磁極間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下面幾種情況,線圈中有產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )A.線圈沿磁場(chǎng)方向上下運(yùn)動(dòng),如圖(a)所示B.線圈垂直于磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)范圍在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),如圖(b)所示C.線圈繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),如圖(c)所示D.線圈繞平行于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),如圖(d)所示
【答案】C【詳解】A.線圈沿磁場(chǎng)方向上下運(yùn)動(dòng),線圈的磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤;B.線圈垂直于磁場(chǎng)方向向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)范圍在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),線圈的磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,B錯(cuò)誤;C.線圈繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的磁通量不斷變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,C正確;D.線圈繞平行于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,D錯(cuò)誤。故選C。
2.為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,已知開關(guān)閉合瞬間,電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。下列措施能使電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)的是(????)A.保持開關(guān)閉合,將滑片P向右滑動(dòng)B.保持開關(guān)閉合,將滑片P向左滑動(dòng)C.將線圈A從線圈B中拔出D.將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào),閉合開關(guān)
【答案】A【詳解】A.由題意可知,開關(guān)閉合瞬間,線圈A中的電流增大,穿過線圈B的磁通量增大,線圈B和電流表構(gòu)成的閉合回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。保持開關(guān)閉合,將滑片P向右滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值減小,回路中的電流增大,穿過線圈B的磁通量增加,電流表的指針向右偏,故A正確;B.同理,將滑片P向左滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值增大,回路中的電流減小,穿過線圈B的磁通量減小,電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。故B錯(cuò)誤;C.將線圈A從線圈B中拔出,穿過線圈B的磁通量減小,電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。故C錯(cuò)誤;D.將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào),閉合開關(guān),流過線圈A的電流反方向增大,則穿過線圈B的磁通量反方向增大,所以電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。故D錯(cuò)誤。故選A。
3.如圖所示,在xOy平面內(nèi)有以y軸為邊界的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬圓環(huán)的圓心為O。下列過程會(huì)使環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(????)A.環(huán)沿y軸平移一小段距離B.環(huán)沿x軸平移一小段距離C.環(huán)繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度D.環(huán)繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度
【答案】B【詳解】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化:ACD.環(huán)沿y軸平移一小段距離、環(huán)繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度、環(huán)繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度穿過線圈的磁通量始終為零,保持不變,所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故ACD錯(cuò)誤;B.環(huán)沿x軸平移一小段距離,穿過線圈的磁通量發(fā)生改變,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確。故選B。
【答案】D【詳解】A.通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng),距離導(dǎo)線越近,則磁場(chǎng)越強(qiáng),越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.線圈向右勻速平移時(shí),線圈中磁通量減小,則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流I均勻增大時(shí),線圈中磁通量增加,會(huì)有感應(yīng)電流,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流I均勻減小時(shí),線圈中磁通量減小,線圈中有感應(yīng)電流,選項(xiàng)D正確。故選D。
5.如圖,當(dāng)車輛駛?cè)牖蝰偝鰣A形區(qū)域時(shí),車輛會(huì)改變區(qū)域內(nèi)通電線圈中的磁場(chǎng),通過傳感器電路將磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)換為交通燈的控制信號(hào),車輛駛?cè)雸D中圓形區(qū)域時(shí),車輛引起磁場(chǎng)變化的原因最類似于( )A.減小通電線圈的面積B.加大通電線圈的壓力C.將鐵芯放入通電線圈D.增加通電線圈的匝數(shù)
【答案】C【詳解】車輛駛?cè)雸D中圓形區(qū)域時(shí),車輛上大部分是金屬,車輛通過通電線圈中的磁場(chǎng)時(shí),在車輛上產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)引起通電線圈中的磁場(chǎng)變化,此過程最類似于鐵芯放入通電線圈,鐵芯的磁通量變化,在鐵芯上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而改變通電線圈中的磁場(chǎng)。故選C。
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