题目内容

【题目】用一根横截面积为S、电阻率为p的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径,如图所示。在ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场方向垂直圆环所在平面,磁感应强度大小随时间变化的关系为B =B0+kt,其中磁感应强度的初始值为B0 , 方向垂直纸面向里,且k<0,则(

A. 圆环中产生逆时针方向的电流

B. 圆环具有扩张且向右运动的趋势

C. 圆环中产生恒定的感应电流

D. 图中ab两点间的电势差

【答案】C

【解析】A、磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率,说明B减少,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律判断可知:圆环中产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,故感应电流方向沿顺时针方向,故A错误;

B、穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,圆环为了阻碍磁通量的减少,圆环应有扩展的趋势,且向左运动的趋势,故B错误

C、根据题意, ,则感应电动势恒定,由于电阻恒定,故感应电流恒定,故选项C正确;

D由法拉第电磁感应定律得,圆环的电阻,则感应电流大小为则图中ab两点间的电压,故D错误。

练习册系列答案
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【题目】如图(a所示,绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内,其中MN段水平,PQ段竖直,NP段为光滑的1/4圆弧,圆心为O半径为a,轨道最左端M点处静置一质量为m、电荷量为q(q>0)的物块A,直线NN'右侧有方向水平向右的电场(图中未画出),场强为E= mg/q,在包含圆弧轨道NPONOP区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场,在轨道M端在侧有一放在水平光滑桌面上的可发射炮弹的电磁炮模型,其结构图如图(b所示。电磁炮由两条等长的平行光滑导轨ⅠⅡ与电源和开关S串联。电源的电动势为,内阻为r,导轨ⅠⅡ相距为d,电阻忽略不计,炮弹是以质量为2m,电阻为R的不带电导体块CC刚好与ⅠⅡ紧密接触,距离两导轨右端为lC的底面与轨道MN在同一水平面上,整个电磁炮处于均匀磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为,重力加速度为g,不考虑C在导轨内运动时的电磁感应现象,AC可视为质点,并设A所带电荷一直未变。

(1)求导体块C在与A碰撞前的速度大小;

(2)AC在极短的时间发生碰撞,碰撞过程没有机械能损失,碰撞后A恰好能沿绝缘轨道到达P点,且AC与绝缘轨道之间滑动摩擦系数相等,求C停下时与M点的距离。

(3)在(2问的情况下,要求A在运动过程不离开轨道,求ONOP区域内磁感应强度B需满足的条件。

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