题目内容
3.如图1所示,竖直直导线ab,左侧放有一个轻质闭合线圈.现向直导线中通入如图2所示的正弦交流电流,设电流由a流向b为正方向,则线圈受力方向相同的时间是( )A. | 0-t1和t2-t3两段时间内 | B. | t1-t2和t3-t4两段时间内 | ||
C. | 0-t1和t3-t4两段时间内 | D. | t1-t2和t2-t3两段时间内 |
分析 根据法拉第电磁感应定律,结合电流的变化率,并由楞次定律与左手定则,即可求解.
解答 解:A、0-t1时间内向上的电流增大,电流产生的磁场增大,根据安培定则,线圈处的磁场的方向向里;所以向里穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向外,线圈中产生逆时针方向的感应电流;根据左手定则,线圈的左侧受到的安培力的方向向右,而右侧受到的安培力的方向向左.由于左侧靠近电流ab,所以线圈的左侧受到的安培力大,线圈受到的合力的方向向右.
同理,t2-t3时间内向下的电流增大;向外穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向里,线圈中产生顺时针方向的感应电流;根据左手定则,线圈的左侧受到的安培力的方向向右,而右侧受到的安培力的方向向左.由于左侧靠近电流ab,所以线圈的左侧受到的安培力大,线圈受到的合力的方向向右.比较可知,两种情况下受到的安培力的方向相同.故A正确;
B、t1-t2时间内,电流方向向上,大小逐渐减小,则由楞次定律可知,线圈中的感应电流的方向为顺时针方向的感应电流,线圈的左侧受到的安培力的方向向左,而右侧受到的安培力的方向向右.由于左侧靠近电流ab,所以线圈的左侧受到的安培力大,线圈受到的合力的方向向左.
同理,t3-t4时间内,电流方向向下,大小逐渐减小,则由楞次定律可知,线圈要阻碍变化,则受到的合力方向向左.故t1-t2和t3-t4两段时间内受力的方向相同.故B正确;
C、结合A、B的分析可知,0-t1时间内线圈受到的合力的方向向右;t3-t4时间内,线圈受到的合力方向向左;两段时间内受到的合力方向相反.故C错误;
D、结合A、B的分析可知,t1-t2时间内时间内线圈受到的合力的方向向左;t2-t3时间内,线圈受到的合力方向向右;两段时间内受到的合力方向相反.故D错误;
故选:AB.
点评 该题考查安培定则、楞次定律以及左手定则的综合应用,掌握安培力产生条件,理解阻碍原磁通量变化是解题的关键.
本题使用楞次定律的推广形式解答要简单一些.
A. | 在t1时刻,甲、乙两物体相遇 | |
B. | 在t2时刻,甲、乙的速度方向相同,加速度方向相反 | |
C. | 在t1时刻,甲、乙的速度大小相同,方向相反 | |
D. | 在t2时刻,甲、乙的速度不相同,加速度方向相同 |
A. | 匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以匀速圆周运动的加速度为零 | |
B. | 做匀速圆周运动的物体,向心力保持不变 | |
C. | 做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速(曲线)运动 | |
D. | 匀速圆周运动的加速度大小虽然不变,但方向始终指向圆心,加速度的方向发生了变化,所以匀速圆周运动既不是匀速运动,也不是匀变速运动 |
A. | 发生强烈地震,地震波是机械波,其中既有横波也有纵波 | |
B. | 相对论认为,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 | |
C. | 若测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去 | |
D. | 照相机镜头采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理 |
A. | 甲车速度大于乙车速度 | B. | 甲车的速度是乙车的两倍 | ||
C. | 经过6秒,乙车离A点12米 | D. | 经过3秒,甲、乙两车相距2米 |
A. | QA=10-8C,QB=10-8C | B. | QA=2×10-8C,QB=0 | ||
C. | QA=0,QB=2×10-8C | D. | QA=4×10-8C,QB=-2×10-8C |
A. | A点的电势比B点的低 | B. | 无法比较A、B两点的电势高低 | ||
C. | 无法比较A、B两点的场强大小 | D. | A点的电场强度比B点的大 |
A. | 速度先减小后增大 | B. | 加速度先增大后减小 | ||
C. | 受到的库仑力始终不做功 | D. | 受到的库仑力最大值为$\frac{8kqQ}{{d}^{2}}$ |