电磁感应
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.如图1所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2和O3O4都是线圈的对称轴,下列线圈的运动不能产生感应电流的是( )
图1
A.向左或向右平动 B.以O1O2为轴转动
C.以O3O4为轴转动 D.以ab为轴转动
解析:选A 线圈向左或向右平动时,穿过线圈的磁通量都不发生变化,故不会产生感应电流,选项A错误;线圈以O1O2、O3O4为轴转动或者以ab为轴转动时,穿过线圈的磁通量都要发生变化,能够产生感应电流,故选A。
2.如图2所示,两个闭合正方形线框A、B的中心重合,放在同一水平面内。当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时,对于线框B,下列说法中正确的是( )
图2
A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
解析:选D 根据右手螺旋定则可得,A中电流的磁场向里且逐渐增大,根据楞次定律可得,穿过线框B的磁场增大,感应电流的磁场的方向向外,感应电流的方向为逆时针方向,A环外的磁场的方向与A环内的磁场的方向相反,当A环内的磁场增强时,B环具有面积扩展的趋势,故D正确。
3.如图3所示,在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接“1”,现把它从“1”扳向“2”。则在此过程中,电阻R中的电流方向是( )
图3
A.先由P→Q,再由Q→P B.先由Q→P,再由P→Q
C.始终由Q→P D.始终由P→Q
解析:选C 单刀双掷开关原来接“1”,现把它从“1”扳向“2”,此过程中,穿过线圈B的磁通量先减少后增加,由楞次定律判断B线圈中感应电流的方向始终由Q→P。选项C正确。
4.如图4所示,竖直放置的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中,盘面与磁场方向垂直,铜盘安装在水平的铜轴上,有一“ 形”金属线框平面与磁场方向平行,缺口处分别通过铜片C、D与转动轴、铜盘的边缘接触,构成闭合回路。则铜盘绕轴匀速转动过程中,下列说法正确的是( )
图4
A.电阻R中没有感应电流
B.电阻R中的感应电流方向由a至b
C.穿过闭合回路的磁通量变化率为零
D.穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量
解析:选D 将铜盘看成是由无数条铜条组成,铜条在外力的作用下做切割磁感线运动,故电路中产生感应电流,选项A错误;由右手定则可以判断出,电阻R中的感应电流方向由b至a,选项B错误;由于电路中有感应电流产生,故穿过闭合回路的磁通量的变化率不为零,所以选项C错误,D正确。