题目内容

7.如图,金属圆环a与均匀带正电的绝缘圆环b同心共面放置,当b绕圆心O点在其所在平面内顺时针加速旋转时,下列说法正确的是(  )
A.圆环a中有顺时针方向的感应电流B.圆环a中有逆时针方向的感应电流
C.圆环a具有向内收缩的趋势D.圆环a具有向四周扩张的趋势

分析 本题中是由于a的转动而形成了感应电流,而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化,才使b中产生了感应电流;因此本题应采用逆向思维法分析判断.

解答 解:当带正电的绝缘圆环b顺时针加速旋转时,相当于顺时针方向电流,并且在增大,
根据右手定则,其内(金属圆环b内)有垂直纸面向里的磁场,其外(金属圆环a处)有垂直纸面向内的磁场,并且磁场的磁感应强度在增大,
根据楞次定律,a中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外,磁场对电流的作用力向外,所以a中产生逆时针方向的感应电流,根据左手定则,磁场对电流的作用力向内,所以具有收缩趋势,故BC正确;AD错误.
故选:BC.

点评 本题综合考查电流的磁场(安培定则),磁通量,电磁感应,楞次定律,磁场对电流的作用力,左手定则等.本题的每一选项都有两个判断,有的同学习惯用否定之否定法,如A错误,就理所当然的认为B和C都正确,因为二者相反:顺时针减速旋转和逆时针加速旋转,但本题是单选题,甚至陷入矛盾.他们忽略了本题有两个判断,一个是电流方向,另一个是收缩趋势还是扩张趋势.如果只有一个判断,如b中产生的感应电流的方向,可用此法.所以解题经验不能做定律或定理用.

练习册系列答案
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15.某同学利用如图1装置研究物体以相同的初速度与不同质量的物体发生完全非弹性碰撞时的规律.器材:轻弹簧、刻度尺、材料相同的两物块m和M、砝码若干.实验前,将一水平滑槽固定在地面上,已知滑槽足够长,与物块间摩擦系数为μ(μ值较小).物块M的上表面有四个卡孔,每个卡孔可以放入一个砝码,从而方便在实验中改变被碰物体的质量.在物块M的左端粘上双面胶以保证m和M相碰后粘在一起运动,已知重力加速度为g.
实验步骤如下:

Ⅰ把轻弹簧一端固定在水平滑槽的左端,记录下弹簧自由端的位置O
Ⅱ放置物块M在某 C点处,记录下此C位置.用物块m压缩弹簧至某位置B处,记录下位置B,放手使物块m弹出,m和物块M碰撞后一起向右运动至停下,记录m和M碰后一起滑行的距离x
Ⅲ逐次在M上添加不同个数的砝码,重复几次Ⅱ,测出几个对应的x
已知m=20g,每个砝码的质量m0=5g,测量数据如表:
砝码数/个01234
x(cm)100.0044.4025.0016.0111.10
$\frac{1}{x}$(cm-10.0100.0230.0400.0630.090
$\sqrt{x}$(cm0.510.006.705.004.003.30
$\frac{1}{\sqrt{x}}$(cm-0.50.100.150.200.250.30
回答下列问题:
①每次实验都将M放在相同的C点,都让m压缩到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同(填“相同”或“不同”)
②若M在初始时按照图中的摆放方法,则测量x时,应测量C点到停下后M的右端(填“左端”或“右端”)间的距离
③利用碰撞后到停下的过程,可表示出碰后的速度为$\sqrt{2μgx}$(用g,x,μ表示)
④从表格中可以发现随着砝码个数增加,距离x变短,为找到定量规律,我们可以选用添加的砝码质量m1为纵坐标,$\frac{1}{\sqrt{x}}$(选填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$)为横坐标,可做出如图2的直线函数图线.若延长得该直线的纵截距为-40g,则M的质量应为20g.
⑤利用③、④中的结论及表格中的任意一组数据,根据动量守恒定律,可以计算出m在碰前瞬间的速度.

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