- 楞次定律
- 共118题
7.如图所示,边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场。现使线框以
速度v0匀速通过磁场区域,从开始进入,到完全离开磁场
的过程中,下列图线能定性反映线框中的感应电流(以逆时针方向为正)和a、b两点间的电势差随时
间变化关系的是
正确答案
解析
线圈进入左侧磁场过程:在进入磁场0﹣L的过程中,E=BLv0,电流I==i0,方向为逆时针方向,为正;
a的电势比b的电势高,ab间的电势差 Uab=E=
BLv0=u0;
在L﹣2L的过程中,电动势E=2BLv0,电流I==2i0,方向为顺时针方向,为负.a的电势比b的电势高,ab间的电势差 Uab=
E=
BLv0=2u0;
在2L﹣3L的过程中,E=BLv0,电流I==i0,方向为逆时针方向,为正;a的电势比b的电势低,ab间的电势差 Uab=﹣
E=﹣
BLv0=﹣3u0;
故AC正确,BD错误.
故选:AC.
考查方向
解题思路
由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流和ab间的电压,然后选择图象.要分段研究
易错点
本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式以及安培力的大小公式,会通过楞次定律判断感应电流的方向
知识点
如图所示,两金属杆ab和cd长均为l=0.5m,电阻均为R=8.0Ω,质量分别为M=0.2kg和m=0.1kg.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置,如图所示.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感强度为B=2T.若整个装置从静止开始到金属杆ab下降高度h=5.0m时刚好匀速向下运动。(g=10m/s2)求
12.ab杆匀速运动时杆上的电流方向和a、b两点电势谁高谁低
13.ab杆匀速运动的速度vm
14.ab杆到达匀速运动之前产生的热量
正确答案
解:导体切割磁感线的过程中,整个装置处在一与回路平面相垂直向内的匀强磁场中,并且金属杆ab向下运动。若磁场方向垂直纸面向里,根据安培定则得到电流方向由a流向b,所以b点电势高;若磁场方向垂直纸面向外,根据安培定则得到电流方向由b流向a,所以a点电势高。
正确答案
回路中产生的感应电动势为E=2Blv,
感应电流
每个杆受到的安培力大小
设两绳的拉力为F,由平衡条件,得
对ab杆:Mg=F+F安 ①
对cd杆:F=F安+mg ②
由①②式得(M﹣m)g=2F安
将安培力表达式代入得
ab杆运动的速度为.
正确答案
电磁感应中的能量转化,ab杆减少的重力势能转化为cd杆增加的重力势能、ab杆和cd杆的动能、ab杆和cd杆到达匀速运动之前产生的热量:
由于ab杆和cd杆到达匀速运动之前产生的热量相等,ab杆到达匀速运动之前产生的热量为:
6.如图(甲),水平面上的平行金属导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住。刚开始时匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B随时间t的变化如图(乙)所示。若用I表示流过导体棒ab的电流强度,T表示丝线对导体棒ab的拉力。则 在t0时刻 ()
正确答案
解析
由图乙所示图象可知,0到t0时间内,磁场向里,磁感应强度B均匀减小,线圈中磁通量均匀减小,由法拉第电磁感应定律得知,回路中产生恒定的感应电动势,形成恒定的电流.由楞次定律可得出电流方向沿acbda,在t0时刻导体棒ab中不为零,A错,B对;根据左手定责可知,ab导线中安培力想做,所以T的方向应该水平向右,C错,D对。
考查方向
解题思路
由乙图看出,磁感应强度均匀变化,由法拉第电磁感应定律可得出线圈中将产生感应电流,由楞次定律可判断感应电流的方向及ab、cd受到的安培力方向,则可分析丝线上的拉力.
易错点
当穿过回路的磁通量随时间作均匀变化时,回路中产生恒定的电动势,电路闭合时产生恒定电流
知识点
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