- 楞次定律
- 共118题
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
正确答案
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
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( )
正确答案
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
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( )
正确答案
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
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
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
正确答案
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
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( )
正确答案
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
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