内容发布更新时间 : 2024/12/28 15:53:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1.
图9－1－10
如图9－1－10所示, 绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合电路, 在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A, 下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( ) A. 线圈中通以恒定的电流
B. 通电时, 使滑动变阻器的滑片P匀速移动 C. 通电时, 使滑动变阻器的滑片P加速移动 D. 将开关突然断开的瞬间
解析: 选A.当线圈中通恒定电流时, 产生的磁场为稳定磁场, 通过铜环A的磁通量不发生变化, 不会产生感应电流.
2. (2011·高考上海单科卷)如图9－1－11, 磁场垂直于纸面, 磁感应强度在竖直方向均匀分布, 水平方向非均匀分布. 一铜制圆环用丝线悬挂于O点, 将圆环拉至位置a后无初速释放, 在圆环从a摆向b的过程中( )
图9－1－11
A. 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B. 感应电流方向一直是逆时针 C. 安培力方向始终与速度方向相反 D. 安培力方向始终沿水平方向
解析: 选A D.圆环从位置a运动到磁场分界线前, 磁通量向里增大, 感应电流为逆时针; 跨越分界线过程中, 磁通量由向里最大变为向外最大, 感应电流为顺时针; 再摆到b的过程中, 磁通量向外减小, 感应电流为逆时针, 所以选A; 由于圆环所在处的磁场, 上下对称, 所受安培力竖直方向平衡, 因此总的安培力沿水平方向, 故D正确.
3. 如图9－1－12甲所示, 两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合, 放在同一水平面内, 线圈A中通以如图乙所示的变化电流, t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示). 在t1～t2时间内, 对于线圈B, 下列说法中正确的是( )
图9－1－12
A. 线圈B内有顺时针方向的电流, 线圈有扩张的趋势 B. 线圈B内有顺时针方向的电流, 线圈有收缩的趋势 C. 线圈B内有逆时针方向的电流, 线圈有扩张的趋势 D. 线圈B内有逆时针方向的电流, 线圈有收缩的趋势
解析: 选A.在t1～t2时间内, 通入线圈A中的电流是正向增大的, 即逆时针方向增大的, 其内部会产生增大的向外的磁场, 穿过B的磁通量增大, 由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流. 线圈B中电流为顺时针方向, 与A的电流方向相反, 有排斥作用, 故线圈B将有扩张的趋势.
4. (2012·皖南八校联考)如图9－1－13所示, P、Q是两根竖直且足够长的金属杆, 处在垂直纸面向里的匀强磁场B中, MN是一个螺线管, 它的绕线方法没有画出, P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连, A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环. 现将金属棒ef由静止释放, 在下滑过程中始终与P、Q棒良好接触且无摩擦. 在金属棒释放后下列说法正确的是( )
图9－1－13
A. A环中有大小不变的感应电流 B. A环中有越来越大的感应电流 C. A环对地面的压力先减小后增大 D. A环对地面的压力先增大后减小
解析: 选 D.金属棒下滑过程中受到重力、安培力两个力的作用, 随着金属棒速度的增大, 回路中电流逐渐增大, 金属棒所受安培力逐渐增大, 棒的加速度逐渐减小, 当安培力等于重力时棒匀速下落, 回路中电流恒定不变, A、B皆错误. 回路中电流通过线圈时产生磁场, 此磁场强弱随回路中电流的变化而变化, 从而在
环中产生感应电流, 由于回路中电流增大, 线圈中产生的磁场增强, 使通过环的磁通量增大, 由广义的楞次定律可知环与线圈间产生斥力, 使环对地面的压力大于环的重力. 由于棒做加速度逐渐减小的加速运动, 棒的速度变化越来越慢, 则线圈产生的磁场变化越来越慢, 通过环的磁通量变化率越来越小, 环中的电流越来越小, 当棒匀速运动时环中电流为零. 由于开始时环中电流最大但线圈产生的磁场最弱为零、最终状态下线圈产生的磁场最强但环中电流为零, 故环与线圈间的斥力必是先从零增大后又减小到零, 故C错误、D正确.
图9－1－14
5. 如图9－1－14所示, 固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中, 金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动. t＝0时, 磁感应强度为B0, 此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形. 为使MN棒中不产生感应电流, 从t＝0开始, 磁感应强度B随时间t应怎样变化？请推导出这种情况下B与t的关系式
解析: 要使MN棒中不产生感应电流, 应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化. 在t＝0时刻, 穿过线圈平面的磁通量 Φ1＝B0·S＝B0·l2
设t时刻的磁感应强度为B, 此时磁通量为 Φ2＝Bl(l＋vt)
B0l由Φ1＝Φ2, 得B＝
l＋vt答案: 见解析
一、选择题
1. 下图是验证楞次定律实验的示意图, 竖直放置的线圈固定不动, 将磁铁从线圈上方插入或拔出, 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流. 各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况, 其中表示正确的是( )
图9－1－15
A. ①② B. ③④