正确率60.0%如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的$${{N}}$$极朝下但未插入线圈内部.在磁铁向上运动远离线圈的过程中()
C
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
2、['闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析', '对楞次定律的理解及应用', '法拉第电磁感应定律的理解及应用', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']正确率40.0%在半径为$${{r}}$$,电阻为$${{R}}$$的圆形导线框内,以直径为界,左$${、}$$右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度$${{B}}$$随时间$${{t}}$$的变化规律分布如图乙所示,则$${{0}{∼}{{t}_{0}}}$$时间内,导线框中()
C
A.没有感应电流
B.感应电流方向为逆时针
C.感应电流大小为$$\frac{\pi r^{2} \, B_{0}} {t_{0} \, R}$$
D.感应电流的大小为$$\frac{2 \pi r^{2} B_{0}} {t_{0} R}$$
3、['对楞次定律的理解及应用']正确率60.0%如图所示,螺线管$${{C}{D}}$$
C
A.$${{C}}$$端一定是$${{N}}$$极
B.$${{C}}$$端一定是$${{S}}$$极
C.$${{C}}$$端的极性一定与磁铁$${{B}}$$端的极性相同
D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明
4、['欧姆定律适用条件及其计算', '对楞次定律的理解及应用', '焦耳定律的应用']正确率60.0%如图所示,每米电阻为$${{l}{Ω}}$$
A
A.导线中的感应电流大小是$${{0}{.}{1}{A}}$$,方向是$$a \to c \to b \to a$$
B.导线中的感应电流大小是$${{0}{.}{1}{A}}$$,方向是$$a \to b \to c \to a$$
C.导线中的感应电流大小是$$\frac{\pi} {2 0} A,$$方向是$$a \to c \to b \to a$$
D.导线中的感应电流大小是$$\frac{\pi} {2 0} A,$$方向是$$a \to b \to c \to a$$
5、['对楞次定律的理解及应用', '电磁感应中的图象问题', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率40.0%如图甲所示,梯形硬导线框$${{a}{b}{c}{d}}$$固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度$${{B}}$$随时间$${{t}}$$变化的关系$${,{t}{=}{0}}$$时刻磁场方向垂直于纸面向里.在$${{0}}$$~$${{5}{{t}_{0}}}$$时间内,设垂直于$${{a}{b}}$$边向上为安培力的正方向,线框$${{a}{b}}$$边受到该磁场对它的安培力$${{F}}$$随时间$${{t}}$$变化的关系为图中的()
D
A.
B.
C.
D.
正确率40.0%如图$${{1}}$$所示,电阻$$R_{1} \!=\! R, \, \, \, R_{2} \!=\! 2 R$$,电容为$${{C}}$$的电容器,圆形金属线圈半径为$${{r}_{2}}$$,线圈的电阻为$${{R}{.}}$$半径为$$r_{1} ( r_{1} \! < \! r_{2} )$$的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度$${{B}}$$随时间$${{t}}$$变化的关系图象如图$${{2}}$$所示,$${{t}_{1}{、}{{t}_{2}}}$$时刻磁感应强度分别为$${{B}_{1}{、}{{B}_{2}}}$$,其余导线的电阻不计,闭合开关$${{S}}$$,至$${{t}_{1}}$$时刻电路中的电流已稳定,下列说法正确的是()
C
A.电容器下极板带正电
B.$${{t}_{1}}$$时刻电容器的带电量为$$\frac{C B_{1} \pi r_{1}^{2}} {4 t_{1}}$$
C.$${{t}_{1}}$$时刻之后,线圈两端的电压为$$\frac{3 B_{1} \pi r_{1}^{2}} {4 t_{1}}$$
D.$${{t}_{2}}$$时刻之后,$${{R}_{1}}$$两端的电压为$${\frac{B_{2} \pi r_{2}^{2}} {4 t_{2}}}$$
7、['正弦式交变电流的公式及图像', '交变电流的产生及其变化规律', '对楞次定律的理解及应用']正确率40.0%如图$${{1}}$$所示,一个矩形导线框放置在匀强磁场中,并绕过$$a b, ~ c d$$中点的固定轴$${{O}{{O}^{′}}}$$以角速度$$\omega=\frac{\pi} {2} r a d / s$$顺时针转动。若以线框平面与磁场方向垂直时(如图$${{2}{)}}$$为计时起点,并规定$${{b}{c}}$$边中电流$${{i}}$$的方向由$${{b}}$$流向$${{c}}$$时为正,则图中所示的四幅$${{i}{−}{t}}$$图象正确的是()
A
A.
B.
C.
D.
正确率60.0%$${{1}{8}{3}{1}}$$年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,$${{A}}$$线圈与电源$${、}$$滑动变阻器$${{R}}$$组成一个回路,$${{B}}$$线圈与开关$${{S}}$$及电流计$${{G}}$$组成另一个回路。如图所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是()
D
A.闭合$${{S}}$$的瞬间,$${{G}}$$中有$${{a}{→}{b}}$$的感应电流
B.闭合$${{S}}$$的瞬间,$${{G}}$$中有$${{b}{→}{a}}$$的感应电流
C.闭合$${{S}}$$后,$${{R}}$$的滑片向左移动的过程,$${{G}}$$中有$${{a}{→}{b}}$$的感应电流
D.闭合$${{S}}$$后,$${{R}}$$的滑片向左移动的过程,$${{G}}$$中有$${{b}{→}{a}}$$的感应电流
9、['感应电流产生的条件', '对楞次定律的理解及应用']正确率40.0%某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是( )
D
A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
正确率19.999999999999996%如图所示,有理想边界的直角三角形区域$${{a}{b}{c}}$$
D
A.
B.
C.
D.
1. 解析:
根据楞次定律,磁铁向上运动远离线圈时,线圈中的磁通量减少,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同(向下),以阻碍磁通量的减少。根据右手定则,感应电流方向与图中箭头方向相同(俯视逆时针)。磁铁与线圈的相互作用力表现为排斥,因为感应电流产生的磁场与磁铁的磁场方向相同。因此,正确答案是 B。
2. 解析:
在 $$0 \sim t_0$$ 时间内,左右两侧磁场的磁感应强度变化率相同但方向相反,因此左右两侧产生的感应电动势大小相等、方向相反,总电动势为 $$E = 2 \cdot \left(\frac{\pi r^2 B_0}{t_0}\right)$$。由于导线框电阻为 $$R$$,感应电流大小为 $$I = \frac{E}{R} = \frac{2 \pi r^2 B_0}{t_0 R}$$,方向为逆时针(左半圆感应电流向上,右半圆向下)。因此,正确答案是 D。
3. 解析:
螺线管的极性取决于电流方向和绕线方式。题目未说明绕线方向,因此无法确定 $$C$$ 端的极性。但根据楞次定律,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化,因此 $$C$$ 端的极性与磁铁 $$B$$ 端的极性相同。正确答案是 C。
4. 解析:
导线在磁场中运动产生的感应电动势为 $$E = B l v = 0.1 \times 1 \times 1 = 0.1 \, \text{V}$$。导线电阻为 $$1 \, \Omega$$,因此感应电流大小为 $$I = \frac{E}{R} = 0.1 \, \text{A}$$。根据右手定则,电流方向为 $$a \to c \to b \to a$$。正确答案是 A。
5. 解析:
在 $$0 \sim t_0$$ 时间内,磁场方向垂直于纸面向里且减小,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,因此 $$ab$$ 边电流方向向上,安培力方向向上(正方向)。在 $$t_0 \sim 2t_0$$ 时间内,磁场方向垂直于纸面向外且增大,感应电流方向仍向上,安培力方向向下(负方向)。依此类推,安培力随时间变化的图像为选项 D。
6. 解析:
根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势为 $$E = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = \frac{\pi r_1^2 B_1}{t_1}$$。电路稳定后,电容器充电,下极板带正电。$$t_1$$ 时刻电容器带电量为 $$Q = C \cdot \frac{E}{2} = \frac{C B_1 \pi r_1^2}{4 t_1}$$。$$t_1$$ 时刻之后,线圈两端电压为 $$U = \frac{3 E}{4} = \frac{3 B_1 \pi r_1^2}{4 t_1}$$。$$t_2$$ 时刻之后,$$R_1$$ 两端电压为 $$\frac{B_2 \pi r_1^2}{4 t_2}$$(题目中 $$r_2$$ 应为 $$r_1$$ 的笔误)。正确答案是 B 和 C。
7. 解析:
线框旋转时,感应电流随时间变化规律为 $$i = \frac{B A \omega}{R} \sin \omega t$$,其中 $$A$$ 为线框面积。初始时刻($$t=0$$)线框平面与磁场垂直,感应电流为零,之后电流方向为正($$b \to c$$)。因此,图像应为正弦曲线,从零开始,先正后负。正确答案是 C。
8. 解析:
闭合 $$S$$ 的瞬间,$$B$$ 线圈中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流方向为 $$b \to a$$。滑片向左移动时,$$A$$ 线圈电流增大,$$B$$ 线圈中磁通量增加,感应电流方向仍为 $$b \to a$$。因此,正确答案是 B 和 D。
9. 解析:
未接导线时,表针晃动过程中线圈切割磁感线产生感应电动势,但未形成闭合回路,无安培力。接上导线后,线圈形成闭合回路,感应电流受到安培力阻碍晃动。因此,正确答案是 D。
10. 解析:
导线框进入磁场时,感应电流方向为逆时针;完全进入后无感应电流;离开磁场时,感应电流方向为顺时针。感应电流大小与速度成正比,因此图像应为选项 D。