电磁感应现象 研究产生感应电流的条件
1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是( )
A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大
C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零
D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的
解析:选C 穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素,所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况,A、B项错误;同样由磁通量的特点,也无法判断其中一个因素的情况,C项正确,D项错误。
2.如图1所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量,则有( )
图1
A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2
C.Φ1=Φ2 D.无法确定
解析:选C 对于大环和小环来说,有效垂直面积相同,所以选C。
3.如图2所示,AB是水平面上一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD,已知CD∥AB。当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将( )
图2
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
解析:选C 由于CD位于AB的正上方,根据安培定则可知,CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同,所以不管电流怎么变化,下面圆内部的磁通量始终为0。
4.如图3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( )
图3
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:选C 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。
5.(多选)如图4所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2,且井字形回路中有感应电流通过,则可能( )
图4
A.v1>v2 B.v1<v2
C.v1=v2 D.无法确定
解析:选AB 只要金属棒ab、cd的运动速度不相等,穿过井字形回路的磁通量就发生变化,闭合回路中就会产生感应电流。故选项A、B正确。
6.如图5所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d,将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域,若d>l,则线框中不产生感应电流的时间应等于( )
图5
A. B.
C. D.
解析:选C 当线框刚刚完全进入磁场时至线框刚刚出磁场时,通过线框的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,C正确。