正确率40.0%为营造更为公平公正的高考环境,“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用.如图所示为探测仪的内部结构,由线圈与电容器构成$${{L}{C}}$$振荡电路,当探测仪检测到金属物体时,探测仪的蜂鸣器发出声响.已知某时刻,探测仪中电路里的电流方向由$${{b}}$$向左流向$${{a}{,}}$$且电流正在减小,则下列说法正确的是()
B
A.此时线圈的自感电动势正在减小
B.此时线圈的磁场能转化为电场能
C.探测仪靠近金属时,金属被磁化
D.若探测仪与金属保持相对静止,则金属中不会产生感应电流
2、['感应电流产生的条件', '法拉第电磁感应定律的理解及应用']正确率40.0%一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验$${{.}}$$用图甲所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通$${{.}}$$两管皆竖直放置,将一根小的强磁体分别从管的上端由静止释放$${{.}}$$在管内下落至管的下端$${{.}}$$实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流$${{I}}$$随时间$${{t}}$$的变化分别如图乙和丙所示,分析可知()
A
A.图丙是用玻璃管获得的图像
B.在铝管中下落,强磁体做匀变速运动
C.在玻璃管中下落,强磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短
3、['感应电流产生的条件', '磁感应强度 磁通量', '安培定则及其应用']正确率80.0%如图所示,直导线中通有竖直向上的电流,导线右侧同一平面内有一矩形金属线框,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.线框内磁感应强度方向垂直纸面向外
B.将线框向右平移,框中磁通量不变
C.电流$${{I}}$$增大过程中,框中无感应电流
D.以导线为轴,顺时针转动线框,框中无感应电流
4、['感应电流产生的条件']正确率80.0%如图,金属线框$${{a}{b}{c}{d}}$$的平面与匀强磁场方向垂直,开始时$${{a}{d}}$$边在磁场边界处。线框从实线位置向左移动到虚线位置的过程中,框内$${{(}{)}}$$
A.先有感应电流,后无感应电流
B.始终存在感应电流
C.先无感应电流,后有感应电流
D.始终不存在感应电流
5、['感应电流产生的条件']正确率60.0%关于感应电流的产生,下列说法中正确的是()
D
A.导体在磁场中运动,导体中就一定有感应电流
B.闭合回路在磁场中运动,回路中就一定有感应电流
C.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就一定有感应电流
D.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流
6、['安培力的大小简单计算及应用', '感应电流产生的条件', '能级及能级跃迁', '磁场的定义及基本性质']正确率80.0%下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B.同一电流元放到匀强磁场中的任意位置,受到的磁场作用力都相同
C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流
D.处于基态的原子是不稳定的,会自发地向其他能级跃迁,放出光子
7、['感应电流产生的条件', '变压器的基本构造及原理', '对楞次定律的理解及应用', '安培定则及其应用']正确率40.0%如图所示,闭合铁芯有很好的防漏磁作用,在闭合铁芯上绕有两个线圈$${{a}{b}}$$
D
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.开始$${{S}}$$始终闭合,滑动触头不动
8、['感应电流产生的条件']正确率60.0%金属矩形线圈$${{a}{b}{c}{d}}$$在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是$${{(}{)}}$$
A
A.$${}$$
B.
C.$${}$$
D.(磁场区域足够大)
正确率40.0%下列说法正确的是()
D
A.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
B.电磁感应现象中,感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
C.交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值
D.穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流
10、['感应电流产生的条件', '对楞次定律的理解及应用', '麦克斯韦电磁场理论', '安培定则及其应用', '安培力的方向判断(左手定则)', '洛伦兹力的方向判断']正确率40.0%著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验:一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动,在圆盘的中部有一个线圈,圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小球,如图所示.当线圈接通直流电源后,线圈中的电流方向如图中箭头所示,圆盘会发生转动.几位同学对这一实验现象进行了解释和猜测,你认为合理的是()
C
A.接通电源后,线圈产生磁场,带电小球受到洛伦兹力,从而导致圆盘沿顺时针转动(从上向下看)
B.接通电源后,线圈产生磁场,带电小球受到洛伦兹力,从而导致圆盘沿逆时针转动(从上向下看)
C.接通电源的瞬间,线圈产生变化的磁场,从而产生电场,导致圆盘沿顺时针转动(从上向下看)
D.接通电源的瞬间,线圈产生变化的磁场,从而产生电场,导致圆盘沿逆时针转动(从上向下看)
1. 解析:
在$$LC$$振荡电路中,电流方向由$$b$$向左流向$$a$$且电流减小,说明电容器正在充电,电场能增加,磁场能转化为电场能。线圈的自感电动势$$E = -L \frac{di}{dt}$$,由于电流减小,$$\frac{di}{dt}$$为负,自感电动势与电流方向相同,但其大小取决于电流变化率,若电流变化率减小,则自感电动势减小。探测仪靠近金属时,金属中产生涡流,但若保持相对静止,则无感应电流。选项B正确。
2. 解析:
铝管是导体,强磁体下落时会在铝管中产生涡流,阻碍磁体运动,导致磁体做非匀变速运动,且电流峰值时间间隔较短(因下落时间短)。玻璃管是绝缘体,不产生涡流,磁体做自由落体运动,电流仅在磁体通过线圈时产生,电磁阻力为零。图丙显示电流峰值间隔短且不规则,对应铝管。选项D正确。
3. 解析:
直导线电流产生的磁场方向用右手定则判断,线框区域磁场方向垂直纸面向里。线框平移时,磁通量不变(距离变化但磁场分布对称)。电流增大时,磁通量增加,线框中会产生感应电流。以导线为轴转动线框,磁通量始终为零,无感应电流。选项D正确。
4. 解析:
线框从实线位置移动到虚线位置的过程中,初始时$$ad$$边在磁场边界,磁通量为零;进入磁场后磁通量增加,产生感应电流;完全进入后磁通量不变,无感应电流。选项A正确。
5. 解析:
感应电流产生的条件是闭合电路的磁通量发生变化。导体在磁场中运动不一定切割磁感线(如平行运动),闭合回路运动时若磁通量不变也无感应电流。线圈不闭合时,即使磁通量变化也无感应电流。选项D正确。
6. 解析:
磁与电相互联系,但静止电荷不产生磁场,匀速运动的电荷才产生磁场。电流元在匀强磁场中受力$$F = I l B \sin\theta$$,方向与位置无关但大小与角度有关。闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流。基态原子稳定,不会自发跃迁。选项C正确。
7. 解析:
闭合铁芯中,线圈$$a$$的电流变化(如开关通断或滑动触头移动)会引起磁通量变化,使线圈$$b$$产生感应电流。若滑动触头不动且$$S$$始终闭合,则无变化,无感应电流。选项A、B、C正确。
8. 解析:
线圈中产生感应电流的条件是磁通量变化。选项A中线圈平移,磁通量不变;选项B中线圈转动,磁通量变化;选项C中线圈进出磁场,磁通量变化;选项D中线圈在匀强磁场中平移,磁通量不变。选项B、C正确。
9. 解析:
导体切割磁感线需闭合电路才能产生感应电流。感应电流的磁场阻碍原磁通量变化(增反减同)。交流电设备标值为有效值。闭合线圈磁通量变化时必有感应电流。选项D正确。
10. 解析:
接通电源瞬间,线圈电流变化产生变化的磁场,进而产生涡旋电场,驱动带电小球受力运动。根据楞次定律,电场方向阻碍磁场变化,导致圆盘逆时针转动(从上向下看)。选项D正确。