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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

10.用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(rR)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则

A此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B圆环因受到了向下的安培力而加速下落

C此时圆环的加速度a=

D如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度vm

正确答案

A,D

解析

由右手定则可知选项A正确;由左手定则或楞次定律可知选项B错误;由牛顿第二定律得 ①,又②,③,由以上各式可得选项C错误;当圆环匀速下落时有最大速度,即④,由式②③④可得,选项D正确。

考查方向

本题考察了右手定则、左手定则、楞次定律、牛顿第二定律和平衡条件。

解题思路

利用右手定则判断感应电流方向;利用左手定则或楞次定律来判断安培力方向;通过分析圆环的运动及受力情况,利用牛顿第二定律求解加速度;通过分析圆环的受力和运动情况,确定并求解最大速度。

易错点

因漏画重力而错选C

知识点

感生电动势、动生电动势楞次定律
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

4.如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当矩形线圈突然向右运动时,线圈所受安培力的合力方向(  )

A向左

B向右

C垂直纸面向外

D垂直纸面向里

正确答案

A

解析

图中矩形线圈abcd的bc边、ad边电流方向相反,安培力相反,平衡;cd离MN较近,ab边离MN较远,故合力与cd边受到的安培力同向;根据安培定则,电流MN在cd导线位置产生的磁场方向垂直向内,根据左手定则,安培力向左,故合力向左;

考查方向

本题主要考查安培力通电直导线和通电线圈周围磁场的方向

解题思路

图中矩形线圈abcd的bc边、ad边电流方向相反,安培力相反,平衡;cd离MN较近,故合力与同向

易错点

电流与电流间的作用力问题,首先要结合对称性考虑合力与cd边受到的安培力同向,然后结合安培定则和左手定则分析

知识点

楞次定律
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

16.如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够长。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域.若以逆时针方向为电流的正方向,在选项图中,线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是(    )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

线框从左向右匀速运动的过程中,若假设运动速率为v,则

①在线框未完全进入前(0,a)区间内:i==,感应电流的大小是一个关于时间t的一次函数,根据楞次定律可以判定感应电流的方向为逆时针;

②线框完全进入至第二区域磁场前(a,2a)的过程中,i=,感应电流的大小依然增大,且大于①阶段大小,但是由楞次定律可知,电流方向相反;

③线框开始穿出磁场区域的过程,类比②可知,感应电流大小增大,方向为正方向,综上C正确。

考查方向

楞次定律、法拉第电磁感应定律

解题思路

由楞次定律判断感应电流方向,结合法拉第电磁感应定律判定感应电流大小。

易错点

忽略题目正方向规定

知识点

感生电动势、动生电动势楞次定律
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.如图,光滑绝缘的水平面桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框。匀强磁场区域宽度为、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下。导体框的一边跟磁场边界平行,在外力作用下以恒定速度v穿过磁场。下列说法正确的是

A穿过磁场过程,外力做的功为

B穿过磁场过程,导体框产生的焦耳热为

C进入磁场过程,通过导体框某一横截面的电量为

D进入和离开磁场过程,通过导体框的电流大小都为,且方向相同

正确答案

A,B,C

解析

考查方向

电磁感应中的能量变化

解题思路

A、根据安培力公式F=BIL,结合法拉第电磁感应定律,与闭合电路欧姆定律,及力做功表达式,即可求解;B、根据焦耳定律Q=I2Rt,即可求解;C、依据电量表达式q=It,及法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,即可推导电量的综合表达式,从而求解;D、根据楞次定律,结合法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,即可求解.

易错点

判断公式出错

知识点

功能关系法拉第电磁感应定律楞次定律
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.高频焊接技术的原理如图a. 线圈接入图b所示的正弦交流电(以电流顺时针方向为正),圈内待焊接工件形成闭合回路. 则(   )

A图b中电流有效值为I

B0~t1时间内工件中的感应电流变大

C0~t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针

D图b中T越大,工件温度上升越快

正确答案

A,C

解析

A、由图知电流的最大值为,因为该电流是正弦式交流电,则有效值为I,故A正确.

B、i-t图象切线的斜率等于电流的变化率,根据数学知识可知:0~t1时间内工件中电流的变化率减小,磁通量的变化率变小,由法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小,则感应电流变小,故B错误.

C、根据楞次定律可知:0~t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针,故C正确.

D、图(b)中T越大,电流变化越慢,工件中磁通量变化越慢,由法拉第电磁感应定律可知工件中产生的感应电动势越小,温度上升越慢,故D错误.

故选:AC

考查方向

电磁感应与电路结合.

解题思路

由图知线圈中接入的是正弦式交流电,可直接读出电流的最大值Im,由,求出电流的有效值;根据法拉第电磁感应定律分析工件中感应电动势的大小,由欧姆定律分析感应电流的变化;楞次定律判断感应电流的方向.

易错点

i-t图象切线的斜率等于电流的变化率.

教师点评

本题高频焊接是电磁感应原理的实际应用,根据电磁感应的普遍规律:法拉第电磁感应定律和楞次定律,进行分析和理解.

知识点

楞次定律涡流现象及其应用
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