第1、2 划时代的发现节 探究感应电流的产生条件节
[基础训练]
1.(多选)自然界的电和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
C.洛伦兹发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
BD 解析 安培提出了分子电流假说,说明了一切磁现象都是由电流产生的,选项A错误;奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系,选项B正确;法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系,选项C错误,D正确.
2.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef,已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终为零 D.保持不变,但不为零
C 解析 利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图所示.考虑到磁场具有对称性,可以知道穿入圆面积的磁感线的条数与穿出圆面积的磁感线的条数是相等的,故选项C正确.
3.(多选)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导体棒ab、cd,这两个导体棒的运动速度分别为v1、v2,如图所示,则下列四种情况,ab棒中有感应电流通过的是( )
A.v1>v2 B.v1<v2
C.v1≠v2 D.v1=v2
ABC 解析 只要闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生.题中导轨位于匀强磁场中,只要满足v1≠v2,回路的面积就会发生变化,从而磁通量发生变化,回路中就有感应电流产生.
4.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一电流恒定的通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
D 解析 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A错误;在一电流恒定的通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B错误;在线圈中插入条形磁铁后,产生的感应电流只有一瞬间,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C错误;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D正确.
5.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r(r<R)的范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为( )
A.πBR2 B.πBr2
C.nπBR2 D.nπBr2
B 解析 由磁通量的定义式知Φ=BS=πBr2,选项B正确.
6.(多选)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流的是( )
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的,但滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的,但滑动触头向右滑
D.开关S始终闭合,滑动触头不动