Question

14．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．

（1）在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是先快慢不变，后来越来越慢．
（2）圆盘匀速转动时的周期是0.2s．
（3）该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测AC
A．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．

Answer 1

分析 （1）根据图象，找出圆盘转动周期如何变化，然后根据圆盘转动周期的变化判断圆盘转动快慢情况；
（2）根据图象求出圆盘匀速转动时的周期；
（3）利用楞次定律的“增反减同”来确定感应电流的方向，由图象可知磁感应强度的变化，从而得出感应磁场方向，再由安培定则来确定感应电流方向．由法拉第电磁感应定律可得出在磁通量变化率最大时，电流最强．

解答 解：（1）由图乙所示图象可知，圆盘转动的周期开始不变，做匀速圆周运动，后来周期变大，做变速圆周运动，因此圆盘转动时先快慢不变，后来转动地越来越慢；
（2）由图乙所示图象可知，圆盘匀速转动时的周期是0.2s；
（3）A、在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，接着磁通量会变小，但磁场方向没变，所以导致产生感应电流的方向发生变化，故A正确；
B、在t=0.15s时刻，线圈内磁场为零，磁通量为零，接着磁通量会变大，由于磁场方向发生变化，所以产生感应电流的方向不会发生变化，故B错误；
C、在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，此时磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，故C正确；
D、在t=0.15s时刻，线圈内磁场最弱，磁通量最小，但磁通量变化率最小，线圈内产生的感应电流的大小达到了最小值，故D错误； 
故答案为：（1）先快慢不变，后来越来越慢；（2）0.2；（3）AC．

点评 利用图象解决问题是现在考试中常见的问题．对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究．
楞次定律可确定感应电流的方向，而法拉第电磁感应定律可确定感应电流的大小．