题目内容
如图,有一条通有恒定电流的长直导线,在其右侧有一个闭合的矩形线圈abcd,线圈的ab边与导线之间隔开一段距离且与直导线平行.开始时直导线与矩形线圈共面,现让矩形线圈绕其某一边转动,在转动90°的过程中,由直导线中电流产生的磁场穿过矩形线圈的磁通量变化情况是( )
A、绕ab边转动时,磁通量一直减小到零 | B、绕ab边转动时,磁通量先减小后增大 | C、绕cd边转动时,磁通量一直减小到零 | D、绕cd边转动时,磁通量先减小后增大 |
分析:直导线中通有电流,根据安培定则判断导线右侧的磁场方向;离开导线越远的地方,磁感应强度越小.
解答:解:由于通电导线产生的磁场是环形的磁场,所以当线框的位置如图时,
ab边与cd边到通电导线的距离相等时,线框的磁通量为0.
A、B、根据安培定则,线圈的区域磁场的方向向里,绕ab边转动时,cd边向外匀速转动90°角还没有转到此位置,所以该过程中线框的磁通量一直减小.,故A、B错误;
C、D、当使线圈因以cd边为轴,ab边向外匀速转动90°角的过程中,当线框转到此位置时,转过的角度小于90°,此后,穿过线框的磁通量又开始反向增加.故C错误,D正确.
故选:D
ab边与cd边到通电导线的距离相等时,线框的磁通量为0.
A、B、根据安培定则,线圈的区域磁场的方向向里,绕ab边转动时,cd边向外匀速转动90°角还没有转到此位置,所以该过程中线框的磁通量一直减小.,故A、B错误;
C、D、当使线圈因以cd边为轴,ab边向外匀速转动90°角的过程中,当线框转到此位置时,转过的角度小于90°,此后,穿过线框的磁通量又开始反向增加.故C错误,D正确.
故选:D
点评:该题通过另类的方式考查通电导线周围的磁场的特点,和它在周围的线框中的磁通量,对空间思维的要求比较高.属于中档题目.
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