题目内容
15.如图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~$\frac{T}{2}$时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A. | 0~T时间内,线框中感应电流方向为顺时针方向 | |
B. | 0~T时间内,线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 | |
C. | 0~T时间内,线框受安培力的合力向左 | |
D. | 0~$\frac{T}{2}$时间内,线框受安培力的合力向左,$\frac{T}{2}$~T时间内,线框受安培力的合力向右 |
分析 在0-T时间内,依据直线电流方向,根据安培定则判断出直导线周围的磁场,根据磁场的变化,通过楞次定律判断出金属线框中的感应电流,从而通过受力判断线框所受安培力的合力.
解答 解:在0~$\frac{T}{2}$时间内,长直导线中电流向上,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向里,电流逐渐减小,则磁场逐渐减弱,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向左,右边受到的安培力水平向右,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向左;
在$\frac{T}{2}$-T时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向右.故AD正确,BC错误.
故选:AD.
点评 解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系,运用楞次定律判断感应电流的方向,以及运用左手定则判断安培力的方向.
练习册系列答案
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A. | K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D2熄灭,D1变亮 | |
B. | K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样 | |
C. | K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭 | |
D. | K断开时,D2立即熄灭,D1闪一下再慢慢熄灭 |