题目内容

15.如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别挂在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是(  )
A.当磁铁N极接近A环时,A环被吸引
B.当磁铁N极接近B环时,B环被推斥
C.当磁铁N极接近B环时,B环两端有感应电动势
D.当磁铁N极接近B环时,B环两端无感应电动势

分析 当磁铁的运动,导致两金属圆环的磁通量发生变化,对于闭合圆环,从而由楞次定律可得线圈中产生感应电流,则处于磁铁的磁场受到安培力,使圆环运动;对于不闭合圆环,虽有感应电动势,但没有感应电流,则不受安培力作用.

解答 解:A、当磁铁的靠近A时,导致圆环A的磁通量变大,从而由楞次定律可得圆环A的感应电流,又处于磁场中,则受到的安培力作用,使它靠近磁铁,即被推开.故A错误;
B、C、D、对于圆环B,当磁铁的靠近时,磁通量变大,根据法拉第电磁感应定律可知有感应电动势,但由于不闭合,所以没有感应电流,则不受安培力作用.所以对于圆环B,无论靠近还是远离,都不会有远离与吸引等现象,故B错误,C正确,D错误;
故选:C

点评 从楞次定律相对运动角度可得:近则斥,远则吸.同时同向电流相互吸引,反向电流相互排斥.

练习册系列答案
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3.某同学用图1所示的装置验证牛顿第二定律.

(1)实验中,补偿打点计时器对小车的阻力和其它阻力的具体做法是:将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速运动.
(2)实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示.
①纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.则打点计时器打B点时,小车的速度vB=0.44m/s;

②如图3所示,在v-t坐标系中已标出5个计数点对应的坐标点.其中,t=0.10s时的坐标点对应于图2中的A点.请你将①中计算出的vB标在图3所示的坐标系中,作出小车运动的v-t图线,并利用图线求出小车此次运动的加速度a=1.0m/s2

(3)“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有条件的.若把实验装置设想成如图4所示的模型:水平面上的小车,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连.已知小车的质量为M,砂和桶的总质量为m,重力加速度为g,不计摩擦阻力与空气的阻力,根据牛顿第二定律可得F=$\frac{Mmg}{M+m}$;由此可知,当满足m<<M条件时,可认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg.
(4)在研究a与M的关系时,已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力.若以小车加速度的倒数$\frac{1}{a}$为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴,可作出$\frac{1}{a}$-M图象.请在图5所示的坐标系中画出$\frac{1}{a}$-M图象的示意图.

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