1、(多选)许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列表述中正确的是( )
A.卡文迪许测出引力常数
B.法拉第发现电磁感应现象
C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
【答案】ABD
【解析】
卡文迪许→扭秤实验测定引力常数G→A正确
法拉第→研究“磁生电”现象→B正确
洛伦兹→洛伦兹力公式F=qvB→C错误
库仑→归纳总结库仑定律→D正确
2、在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A.库伦在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电与磁之间存在必然的联系
B.法拉第在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
C.安培发现通电导线在磁场中会受到力的作用
D.法拉第在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【答案】C
【解析】 奥斯特首先在实验中观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系,故A错误;法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流,从而发现了电磁感应现象,故B错误;安培发现通电导线在磁场中会受到力的作用,故C正确;楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故D错误。所以C正确,ABD错误。
3、在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究。首先成功发现“磁生电”的物理学家是( )
A.洛伦 B.库伦 C.法拉第 D.纽曼
【答案】C
【解析】 奥斯特实验,把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上,小磁针发生偏转,说明受到磁力作用,实验表明电流周围存在磁场.法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,故选C。
4、首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )
A.安培和法拉第 B.法拉第和楞次
C.奥斯特和安培 D.奥斯特和法拉第
【答案】D
【解析】 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,选项D正确。
5、下列选项中能产生感应电流的是( )
【答案】B
【解析】导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量。产生感应电流的条件是:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路就有感应电流。
A项中线圈没有闭合,不能构成闭合回路,无感应电流产生,C项中穿过闭合线圈的磁通量始终为零,不发生变化,D项中,闭合线圈在匀强磁场中平动,穿过线圈的磁通量不变化,故A、C、D错误;B项中,闭合回路的面积增大,穿过回路的磁通量增大,有感应电流产生,故B正确。
6、下列现象涉及电磁感应的是( )
【答案】B
【解析】电子束在显像管中的偏转是电荷在电场中受电场力作用,故A错误;安全门报警是利用电磁感应原理工作的,故B正确;灯丝颤抖是因为通电电流在磁场中受到磁场力的作用,故C错误;电子束在磁场中偏转是利用了运动电荷在磁场中受到力的作用,故D错误。
7、科学发现或发明是社会进步的强大推动力,青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中,存在错误的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电与磁的联系
B.法拉第经历了十年的探索,实现了“磁生电”的理想
C.洛伦兹发现了电磁感应定律
D.楞次在分析许多实验事实后提出,感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【答案】C
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电与磁的联系,选项A正确;法拉第经历了十年的探索,实现了“磁生电”的理想,选项B正确;洛伦兹发现了磁场对带电粒子的作用力,选项C错误;楞次在分析许多实验事实后提出,感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项D正确;此题选择错误的选项,故选C。
8、下列物理现象属于电磁感应的是( )
A.通电导线周围产生磁场
B.录音机录制声音时使电流信号录入磁带
C.磁带经过录音机的磁头时,还原电流信号
D.电流经过导体时导体发热
【答案】C
【解析】导线通电后,其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转,说明电流能产生磁场,是电流的磁效应现象,不是电磁感应现象,故A错误;录音机使电流信号录入磁带,是电流的磁效应,不是电磁感应现象,故B错误;磁带经过录音机的磁头时,还原出电流信号,线圈在磁场中磁通量变化,导致电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故C正确;电流经过导体时是导体发热,这是电流的热效应,不是电磁感应现象,故D错误。所以C正确,ABD错误。
9、一个闭合线圈中没有产生感应电流,因此可以得出( )
A.此时该处一定没有磁场
B.此时该处一定没有磁场的变化
C.闭合线圈的面积一定没有变化
D.穿过线圈平面的磁通量一定没有变化
【答案】D
【解析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,闭合线圈中没有感应电流产生可能线圈始终与磁场平行,故A错误;感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,磁通量的变化可以由磁场引起的,也可以由线圈的面积的变化引起的,闭合线圈中没有感应电流产生,不能判断出此地一定没有磁场的变化或没有面积的变化,故BC错误;没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化,故D正确。
10、如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2=S3,线圈1、2在同一位置,且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3,则它们的大小关系是( )
A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3
C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3
【答案】C
【解析】在条形磁铁内、外都有磁场,套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量,而其内部向左的磁通量相同,外部向右的磁通量越大,总磁通量越小,线圈1、2在同一位置,线圈1的外部面积大,则向右的磁通量大,故Φ2>Φ1,线圈2、3面积一样,线圈3位置外部向右磁通量小,则Φ3>Φ2,可知Φ1<Φ2<Φ3,选项C正确。
11、下列图示中,正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动,线圈中能产生感应电流的是( )
A.A图中水平方向匀速运动
B.B图中水平方向匀速运动
C.C图中绕O点在纸面内移动
D.D图中绕轴OO'转动
【答案】D
【解析】线框平行于磁场感应线运动,穿过线框的磁通量没有变化,不会产生感应电流,A错误;线框整体垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,B错误;线框绕轴转动,但穿过的磁通量为零,且始终为零,因此也不会产生感应电流,故C错误;线框绕轴转动,导致磁通量发生变化,因此线框产生感应电流,故D正确。
12、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是( )
A.用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转
B.线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转
C.线圈A和电池接通瞬间,小磁针会偏转
D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转
【答案】C
【解析】根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件知,选项A、B错误;只有在线圈A和电池接通或断开的瞬间,线圈B中才能产生感应电流,电流产生磁场,使导线下面平行放置的小磁针发生偏转,选项C正确,D错误。
13、如图所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( )
A.螺线管中不会产生感应电流
B.螺线管中会产生感应电流
C.只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流
D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流
【答案】B
【解析】条形磁铁以速度v向螺线管靠近时,螺线管中磁通量增加,故会产生感应电流,B正确。
14、(多选)如图所示,导线ab和cd互相平行,在下列情况中,使导线cd中有感应电流产生的是
A.将开关S闭合或断开
B.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动
D.开关S始终闭合,滑动变阻器的滑片P也不移动
【答案】ABC
【解析】开关S闭合或断开,以及滑动变阻器的滑片P向左、右移动时,ab中电流均会发生变化,导致电流周围磁场发生变化,穿过cd所在的闭合回路的磁通量发生变化,故cd中产生感应电流,A、B、C正确。
15、下列四幅图中能产生感应电流的情形是
【答案】B
【解析】根据产生感应电流的条件判断,A中,电路没有闭合,无感应电流;B中,磁感应强度不变,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流;D中,磁通量不发生变化,无感应电流。故选:B。
16、某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈 (有铁芯)、线圈 、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中,该同学发现形状闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断,在保持开关闭合的状态下( )
A.当线圈 拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
B.当线圈 中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转
D.当滑动变阻器的滑片向 端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏
【答案】B
【解析】由题意可知:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时,则指针左偏;若磁通量减小时,则右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,均导致磁通量减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑动端P匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针都要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
17、如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左、右运动
B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上、下运动
C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【答案】C
【解析】题图甲中线框左、右运动,题图乙中线框上、下运动,题图丁中线框绕与磁感线平行的轴线CD转动,穿过线框的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,只有题图丙中线框绕与磁感线垂直的轴线AB转动时,线框中磁通量会发生改变而产生感应电流。故C正确。
18、如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈,其工作原理如图乙所示,则实验中不会使电流表指针发生偏转的是( )
A.保持开关闭合
B.开关闭合瞬间
C.开关断开瞬间
D.开关闭合后移动变阻器滑片
【答案】A
【解析】开关闭合状态下,线圈中电流恒定,穿过线圈的磁通量不发生变化,没有感应电流,电流表指针不会发生偏转,故A正确。当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时,线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,指针发生偏转。故BCD错误。
19、关于感应电流,下列说法中正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
D.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
【答案】C
【解析】只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流,选项A错误,C正确;只要闭合电路的部分导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流,选项B错误;若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,但闭合电路所处的位置,磁场发生变化,就会产生感应电流,故D错误。
20、通电直导线穿过闭合线圈L,如图所示,则( )
A.当电流I增大时,线圈L中有感应电流
B.当L左右平动时,L中有感应电流
C.当L上下平动时,L中有感应电流
D.以上各种情况都不会产生感应电流
【答案】D
【解析】通电直导线周围的磁感线是一些垂直导线的同心圆,满足安培定则,所以当线圈L垂直长直导线时,通电长直导线的磁感线与线圈平面平行,即穿过线圈L的磁通量为0,A、B、C中的三种运动,都没有改变穿过L的磁通量的大小,即磁通量始终为零,故没有感应电流产生,D正确。