题目内容
【题目】如图甲所示,A为电荷分布均匀的带电绝缘圆环,B为不带电的金属圆环,B用绝缘杆固定于天花板,A,B环共轴,现让A绕其轴按图乙所示的角速度一时间关系图像转动,则下列说法错误的是( )
A.0~t1时间内,两环间的作用力大小逐渐增大
B.t1~t2时间内,两环间的作用力为零
C.t2~t3时间内,两环间的作用力为引力
D.t2~t3时间内,环中感应电流方向一定与A转动方向同向
【答案】D
【解析】解:A、由图可知,在0~t1时间内,环A的转速均匀增大,所以A产生的等效电流逐渐增大,与时间成正比,所以A产生的磁场也是均匀增大的,与时间成正比,根据法拉第电磁感应定律: ,可知B环内产生的感应电动势不变,所以感应电流也不变;B内的电流不变,而A的等效电流逐渐增大,所以两环间的作用力大小逐渐增大.故A正确;
B、t1~t2时间内,A的转速不变,所以产生的磁场不变,所以B内没有感应电流,所以两环间的作用力为零.故B正确;
C、由图可知,t2~t3时间内A的转速减小,所以产生的磁场减小,根据楞次定律可知,环B内产生的感应电流的磁场与A产生的磁场的方向相同,所以B内感应电流的方向与A电流的方向相同,则两环间的作用力为引力.故C正确;
D、t2~t3时间内,环中感应电流方向一定与A电流的方向相同,但A内的电性是未知的,所以A的电流的方向不一定与A转动方向同向,所以B环中感应电流方向不一定与A转动方向同向.故D错误.
本题选择错误的,故选:D
由电流与磁场的关系判断出A运动产生的磁场的变化;有法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小的变化;由楞次定律判断出感应电流的方向;由左手定则判断安培力的方向.
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