题目内容
已知处于北半球的某学校实验室内的地磁场可以视作匀强磁场,且该磁场的竖直分量方向向下,在该校物理实验室的水平桌面上,放置了一个正方形闭合导线线框abcd,线框ab边沿东西方向,ad边沿南北方向,线框各边电阻相等,俯视图如图所示.下列说法正确的是( )
分析:首先要明确磁场方向,学校实验室位于北半球,地磁场的竖直分量向下.线圈运动时,切割磁感线,产生感应电动势,由右手定则判断电势高低和感应电流方向.当线圈转动时,根据楞次定律判断感应电流方向.
解答:解:学校实验室位于北半球,地磁场的竖直分量向下.
A、若使线圈向北移动,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量没有变化,没有感应电流产生,ad、bc都没有切割磁感线,不产生感应电动势,d点的电势与a点的电势相等,因dc、ab在切割磁感线,产生感应电动势,所以根据左手定则可知,a点的电势高于b点,因此d点的电势比b点的电势高.故A正确.
B、若以ab为轴将线圈向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,开始一小段时间内线圈中感应电流方向为adcba,故B错误.
C、若以ad边为轴将线圈匀速向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,则开始一小段时间内线圈中感应电流方向为adcba,则c点的电势比d点的电势低,故C错误,
D、若以bc边为轴将线圈匀速向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,则开始一小段时间内线圏中的感应电流方向为adcba,故D正确.
故选AD
A、若使线圈向北移动,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量没有变化,没有感应电流产生,ad、bc都没有切割磁感线,不产生感应电动势,d点的电势与a点的电势相等,因dc、ab在切割磁感线,产生感应电动势,所以根据左手定则可知,a点的电势高于b点,因此d点的电势比b点的电势高.故A正确.
B、若以ab为轴将线圈向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,开始一小段时间内线圈中感应电流方向为adcba,故B错误.
C、若以ad边为轴将线圈匀速向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,则开始一小段时间内线圈中感应电流方向为adcba,则c点的电势比d点的电势低,故C错误,
D、若以bc边为轴将线圈匀速向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,则开始一小段时间内线圏中的感应电流方向为adcba,故D正确.
故选AD
点评:本题运用右手定则和楞次定律判断电势高低和感应电流方向,关键明确两个条件:一是磁场的方向,二是磁通量的变化情况.
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