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- 2021-05-26 发布
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1.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 ( )
答案:B
解析:A中线框的磁通量没有变化,因此没有感应电流,但有感应电动势,也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反,B中线框转动,线框中磁通量变化,这就是发电机模型,有感应电流,B正确。C、D中线圈平面和B平行,没有磁通量,更没有磁通量的变化,C、D错误。
2.如图所示,有两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,比较通过两环的磁通量Φa、Φb,则 ( )
A.Φa>Φb B.Φa<Φb
C.Φa=Φb D.不能确定
答案:A
3.如图所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P,AB在线圈平面内,当发现闭合线圈向右摆动时 ( )
A.AB中的电流减小,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B.AB中的电流不变,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流
答案:C
4.中国第二艘航母于2015年交付使用,在中国南海担负巡航护卫。由于地磁场的存在,飞机在一定高度水平飞行时,其机翼就会切割磁感线,机翼的两端之间会有一定的电势差,则从飞行员的角度看,机翼左端的电势比右端的电势 ( )
A.低 B.高
C.相等 D.以上情况都有可能
答案:B
解析:北半球的地磁场的竖直分量向下,由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行,由飞行员的角度看均为左侧机翼电势较高。
17.如图所示,插有铁芯的螺线管固定在水平面上,管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环,螺线管与电源、开关组成电路,不计铜环与铁芯之间摩擦阻力,下面说法正确的是( )
A.闭合开关,螺线管右端为N极
B.闭合开关瞬间,铜环会向右运动
C.闭合开关瞬间,铜环会向左运动
D.闭合开关瞬间,铜环仍保持不动
18.如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN
中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( )
A.向左 B.向右
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
【答案】B 【解析】解法1:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减少,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确.
解法2:由对楞次定律中“阻碍”的理解可知,当MN中电流突然减小而导致线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减少时,线圈abcd一定会有向右运动的趋势以“阻碍”其磁通量的减少,所以其所受安培力的合力方向向右,B正确.
19.如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b.它们可以绕竖直轴自由转动,用导线通过电刷把它们相连.当圆盘a转动时( )
A.圆盘b总是与a沿相同方向转动
B.圆盘b总是与a沿相反方向转动
C.若B1、B2同向,则a、b转向相同
D.若B1、B2反向,则a、b转向相同
20.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中( )
A.有感应电流,且B被A吸引
B.无感应电流
C.可能有,也可能没有感应电流
D.有感应电流,且B被A排斥
【答案】D 【解析】MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,电磁铁A的左端为N极,且磁感应强度逐渐增强,根据楞次定律知,B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右,B被A排斥.故D正确.
21.(多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去.则下列说法正确的是( )
A.合上开关S的瞬间,从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流
B.金属环向左运动过程中将有收缩趋势
C.若将金属环置于线圈的右侧,环将向右弹射
D.若将电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射
22.如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合.现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则( )
A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大
B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小
C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小
D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大
【答案】B 【解析】使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,金属环B内磁通量增大,根据楞次定律,金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小,选项B正确.
23.(多选)如图所示,水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环,B环连接在图示的电路中.闭合开关S的瞬间 ( )
A.A环向左滑动
B.C环向左滑动
C.A环有向外扩展的趋势
D.C环有向内收缩的趋势
【答案】AD 【解析】闭合开关S的瞬间,通过A、C环的磁通量增大,根据楞次定律和左手定则可知:A环向左运动,且有收缩的趋势;C环向右运动,有收缩的趋势,故A、D正确,B、C错误.
24.如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
25. (多选)如图所示,倾角为α的斜面上放置着光滑导轨,金属棒KN置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上.在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后(一直加速),则下列说法正确的是( )
A.圆环L有收缩趋势
B.圆环L有扩张趋势
C.圆环内产生的感应电流变小
D.圆环内产生的感应电流不变
【答案】AC 【解析】由于金属棒KN在重力的作用下向下运动,则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场,随着金属棒向下加速运动,圆环的磁通量将增加,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环内磁通量的增加;又由于金属棒向下运动的加速度减小,磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小.故A、C正确.
26.(多选)图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯,线圈的绕向如图10131所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是( )
A.向左匀速运动 B.向右匀速运动
C.向左匀加速运动 D.向右匀减速运动
26.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v
向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流。从t=0开始,求磁感应强度B随时间t变化的关系式。
答案:B=
解析:要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化,在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2
设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为
Φ2=Bl(l+vt)
由Φ1=Φ2得B=。
27.如图所示,边长为100cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中,线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为B1=0.6T,B2=0.40T的匀强磁场,若从上往下看,线圈逆时针方向转过37°时,穿过线圈的磁通量改变了多少?线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量改变了多少?
答案:-0.1Wb -1.0Wb
绕圈绕OO
′轴逆时针转过180°时,规定穿过原线圈平面的磁通量为正,转过180°后,穿过线圈平面的磁通量为负。
Φ3=-B1×-B2×=-0.5Wb
ΔΦ′=Φ3-Φ1=-0.5Wb-0.5Wb=-1.0Wb。
28.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab边进入磁场时开始计时。
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流。若有,请判断出感应电流的方向。
答案:(1)如题图所示(2)有,顺时针方向
解析:(1)①线框进入磁场阶段:t为0→,线框进入磁场中的面积随时间成正比,s=lvt,最后为Φ=BS=BI2。
②线框在磁场中运动阶段:t为→,线框磁通量为Φ=BI2,保持不变。
③线框离开磁场阶段:t为→,线框磁通量线性减小,最后为零。
所以磁通随时间变化的图象为: