题目内容
两个有界匀强磁场方向均垂直纸面,但方向相反,磁感应强度大小均为B,宽度分别为L和2L。有一边长为L的正方形闭合线圈在外力作用下,向右匀速通过整个磁场,如图所示,用i表示电路中的感应电流,F表示外力,表示线框受到的安培力,P表示线圈中的热功率,并以逆时针方向为感应电流正方向,向右为力的正方向,线圈在图示位置为位移起点,则下列图像中正确的是
ACD
解析试题分析:当ab边刚好进入长为L的磁场时,穿过线圈垂直向外的磁通量在增大,根据楞次定律可得产生的感应电流方向为瞬时针,当ab边进入长度为2L的磁场到完全进入长度为2L的磁场的过程中,由于线圈的速度不变,所以磁通量变化率为原来的2倍,故产生的电流为原来的2倍,因为垂直向外的磁通量在减小,故产生的感应电流方向为逆时针,所以为正,当线圈完全进入长度为2L的磁场后,线圈中的磁通量不再发生变化,所以没有感应电流产生,当ab边将要穿过磁场时,穿过线圈的垂直向里的磁通量减小,所以会产生逆时针感应电流,故A正确,
因为线圈是匀速通过,所以外力和安培力等大反向,设刚开始时安培力大小为F,根据左手定则可知方向向左,故为负,所以外力方向向右,大小为F,当ab边进入长度为2L的磁场到完全进入长度为2L的磁场的过程中,ab和cd两个边切割磁感线,所以产生的安培力大小为4F,方向向左,故外力的大小为4F,方向向右,当线圈完全进入长度为2L的磁场后,线圈中的磁通量不再发生变化,所以没有感应电流产生,安培力和外力都为零,当ab边将要穿过磁场时,cd边切割磁感线,产生的安培力大小为F,方向向右,所以外力大小为F,方向向左,故B错误,C正确,
因为速度不变,所以电热全部转化为内能,故,设刚开始的一段时间内电流为I,则该过程中电热为P,当ab边进入长度为2L的磁场到完全进入长度为2L的磁场的过程中,产生的电流为原来的2倍,所以电热为4P,当线圈完全进入长度为2L的磁场后,电热为零,当ab边将要穿过磁场时,产生的电流为I,所以电热为P,故D正确,
考点:考查了导体切割磁感线运动,
匀强磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感强度B随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示。令、、分别表示oa、ab、bc段的感应电流,、、分别表示金属环对应感应电流时其中很小段受到的安培力,则( )
A.沿逆时针方向,沿顺时针方向 |
B.沿逆时针方向,沿顺时针方向 |
C.方向指向圆心,方向指向圆心 |
D.方向背离圆心向外,方向指向圆心 |
如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是
A.图甲 | B.图乙 | C.图丙 | D.图丁 |
如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角,其中MN与PQ平行导轨间距为L, 导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属捧a b由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中
A.ab棒运动的平均速度大小为 |
B.此时金属棒的加速度为 |
C.此过程中产生的焦耳热为 |
D.金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为 |
如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下不能使电流表指针偏转的是 ( )
A.将磁铁插入螺线管的过程中 |
B.磁铁放在螺线管中不动时 |
C.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 |
D.将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中 |