题目内容
如图所示,光滑水平面上存在一有界匀强磁场,圆形金属线框在水平拉力的作用下,通过磁场的左边界MN.在此过程中,线框做匀速直线运动,速度的方向与MN成θ角.下列说法正确的是( )
A、线框内感应电流沿顺时针方向 | B、线框内感应电流先增大后减小 | C、水平拉力的大小与θ无关 | D、水平拉力的方向与θ有关 |
分析:根据楞次定律来确定线圈的感应电流的方向,结合法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小,并依据安培力的综合表达式,及受力平衡条件,即可求解.
解答:解:A、线圈进入磁场,通过线圈的磁通量是增加的,所以线圈中的感应电流所产生的磁场方向与原磁场方向相反(这是楞次定律)即竖直向上,根据右手螺旋定则,电流方向为逆时针方向,故A错误.
B、切割磁感线的导线的长度不能按导线的长度去算,应该算有效长度,切割磁感线的有效长度,为圆与磁场边界相交的两点之间的距离L,刚进入磁场,有效长度短,恰进入半圆时有效长度是最长的,过了半圆后,有效长度变短,故B正确.
C、D、根据法拉第电磁感应定律,割磁感线产生的电动势:E=BLvsinθ,而闭合电路的欧姆定律,得到感应电流的大小I=
,
而安培力的大小F=BIL=
,则水平拉力的大小与θ有关,而拉力方向与安培力方向有关,与θ无关,故CD错误;
故选:B.
B、切割磁感线的导线的长度不能按导线的长度去算,应该算有效长度,切割磁感线的有效长度,为圆与磁场边界相交的两点之间的距离L,刚进入磁场,有效长度短,恰进入半圆时有效长度是最长的,过了半圆后,有效长度变短,故B正确.
C、D、根据法拉第电磁感应定律,割磁感线产生的电动势:E=BLvsinθ,而闭合电路的欧姆定律,得到感应电流的大小I=
E |
R |
而安培力的大小F=BIL=
B2l2vsinθ |
R |
故选:B.
点评:考查楞次定律的应用,掌握闭合电路欧姆定律及安培力的表达式,注意有效切割长度的含义.
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