题目内容
18.如图所示有垂直纸面向外的水平有界匀强磁场,一矩形线圈从磁场的上方某一高处由静止落下,并穿过有界磁场,已知线圈的宽度小于磁场的宽度,下列说法正确的是( )A. | 穿过磁场时线圈中的电流方向是先逆时针,后顺时针 | |
B. | 穿过磁场时线圈中的电流方向是先顺时针,再无电流,后逆时针 | |
C. | 线圈一定加速进入磁场 | |
D. | 线圈一定加速出磁场 |
分析 由楞次定律判断电流方向,并写出安培力表达式,然后判断合外力方向,进而得到加速度.
解答 解:AB、已知线圈的宽度小于磁场的宽度,则由楞次定律可知,线圈中感应电流产生的磁场先是垂直纸面向里,然后没有磁通量不变,没有感应电流,最后感应电流产生的磁场垂直纸面向外;再利用右手定则可知:穿过磁场时线圈中的电流方向是先顺时针,再无电流,后逆时针,故A错误,B正确;
CD、线圈进入、离开磁场时,安培力方向都是向上,又有安培力大小$F=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,
所以,当v较大时,F>G,线圈减速运动;当F=G时,线圈匀速运动;当v较小时,F<G,线圈加速运动;
所以,线圈进入、离开磁场的加速度与速度相关,并不能确定加速度的方向,故CD错误;
故选:B.
点评 在导体棒切割磁感线的闭合电路问题中,我们通常用楞次定律判断感应电流产生的磁场方向,然后用右手定则即可判断电流方向.
练习册系列答案
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