【知识点详解】
1. **楞次定律**:楞次定律是电磁感应中的基本定律,它指出感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在选择题第一题中,正确答案是C,即感应电流的磁场是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2. **磁通量**:磁通量是描述磁场通过某一面积的总量,它是标量,但有正负之分。磁通量的变化会产生电磁感应现象。第二题中,磁通量的正确描述是磁通量不仅有大小还有方向,是标量,因此D选项是正确的。
3. **磁单极子与电磁感应**:第三题中提到的实验是基于电磁感应原理,如果磁单极子穿过超导线圈,会产生感应电流。根据楞次定律,感应电流的方向会与磁单极子产生的磁场变化相反。因此,如果磁单极子为N极,感应电流的方向将始终为顺时针(从上往下看),所以D选项正确。
4. **电磁感应与安培力**:第四题涉及金属杆在磁场中运动的情况。ab杆中的电流、安培力以及电阻R上的电热功率都与杆的速度v成正比,但外力对ab杆做功的功率与速度v的平方成正比,因此A、B、C选项正确,D选项错误。
5. **地磁场与飞机电势差**:在北半球,飞机水平飞行时,机翼切割磁感线会产生电势差。根据右手定则,机翼左端的电势会比右端高,因此B选项正确。
6. **平行导线与感应电流方向**:第六题中,线框在两平行导线间移动,感应电流的方向会根据法拉第电磁感应定律改变。当线框从右边向左边移动,感应电流的方向会从abcda变为dcbad,因此C选项正确。
7. **互感现象**:第七题中,要增大线圈B中的电流,可以通过增大线圈A中的电流或改变线圈的位置来实现。A选项和C选项可以达到这个目的。
8. **感应电流方向**:当小环中逆时针方向的电流增大,根据楞次定律,大环会产生感应电流来抵消这种变化,从而产生顺时针方向的感应电流,因此C选项正确。
9. **金属杆在磁场中的运动**:第九题中,金属杆ab在磁场中的运动速度与时间的关系取决于能量转换的过程。当开关S闭合后,ab杆可能会减速,因为其动能会被转化为电能。因此,ab杆的速度随时间t的关系图可能不会呈现持续上升的趋势。
10. **螺线管与铝环的相互作用**:在第十题中,当开关S闭合或断开时,铝环A、B之间可能出现吸引或排斥的力,具体取决于感应电流的方向。无法确定在开关操作瞬间A、B环必然相吸或相斥,因此A、B、C、D选项都不能断定。
11. **感应电动势与加速度**:第十一题中,导线的感应电动势与切割磁感线的速度和长度有关。要使感应电动势每秒增加0.1V,导线的加速度可以通过计算得出。
12. **感应电流方向判断**:第十二题中,根据楞次定律和右手定则,可以判断电流表的感应电流方向。
13. **感应电动势与感应电流**:第十三题涉及到相同匝数但半径不同的线圈在磁场减弱时的感应电动势和电流。感应电动势与磁场的变化率和线圈的磁通变化率成正比,而感应电流与电动势和线圈的总电阻有关。
14. **磁场大小变化与铜棒运动**:第十四题中,改变磁场大小会使铜棒受到的安培力发生变化,从而导致它们相向运动,具体方向需根据磁场大小变化的具体情况来判断。
15. **平行导线间的感应电流**:最后一题中,两根相距的导线在磁场中会因电磁感应产生感应电流,具体方向和大小依赖于导线间的相对运动和磁场的方向。
以上是根据提供的部分题目内容解析的电磁感应及相关知识点,涵盖了楞次定律、磁通量、电磁感应、安培力、地磁场、感应电流方向、互感现象、感应电动势、感应电流计算等多个方面。