题目内容
(单)某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验.同学将一条形磁铁放在水平转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边.当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感应强度测量值周期性地变化,该变化的周期与转盘转动周期一致.测量后,在计算机上得到了如图乙所示的图象.由实验,同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当磁感应强度最大时,穿过线圈的磁通量也最大.按照这种猜测,下列判断正确的是( )
A、感应电流变化的周期为0.1s | B、在t=0.1 s时,线圈内产生的感应电流的方向发生改变 | C、在t=0.15 s时,线圈内产生的感应电流的方向发生变化 | D、在t=0.15 s时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 |
分析:根据图象中磁场的变化周期来确定感应电流的变化周期;利用楞次定律的“增反减同”来确定感应电流的方向,由图象可知磁感应强度的变化,从而得出感应磁场方向,再由安培定则来确定感应电流方向.法拉第电磁感应定律可得出在磁通量变化率最大时,电流最强.
解答:解:A、根据图象可知磁场的变化周期为0.2s,所以感应电流的变化周期也是0.2s.故A错误;
B、在t=0.1s时刻,线圈内磁场最强,磁通量最大,接着磁通量会变小,但磁场方向没变,所以根据楞次定律得知,线圈内产生感应电流的方向发生变化,故B正确;
C、在t=0.15s时刻,线圈内B为零,磁通量为零,接着磁通量会变大,由于磁场方向也发生变化,所以根据楞次定律得知产生感应电流的方向不发生变化,故C错误;
D、在t=0.15s时刻,线圈内磁场最弱,图线的斜率不是最大,故此时磁感应强度的变化率不是最大,则磁通量变化率不是最大,产生的感应电动势就不是最大,感应电流的大小没有达到最大.故D错误;
故选:B
B、在t=0.1s时刻,线圈内磁场最强,磁通量最大,接着磁通量会变小,但磁场方向没变,所以根据楞次定律得知,线圈内产生感应电流的方向发生变化,故B正确;
C、在t=0.15s时刻,线圈内B为零,磁通量为零,接着磁通量会变大,由于磁场方向也发生变化,所以根据楞次定律得知产生感应电流的方向不发生变化,故C错误;
D、在t=0.15s时刻,线圈内磁场最弱,图线的斜率不是最大,故此时磁感应强度的变化率不是最大,则磁通量变化率不是最大,产生的感应电动势就不是最大,感应电流的大小没有达到最大.故D错误;
故选:B
点评:利用图象解决问题是现在考试中常见的问题.对于图象问题,我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究.
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