题目内容
1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子--磁单极子.19年后,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.设想一个只有N极的磁单极子从上向下穿过一个水平放置的超导线圈,那么从上向下看( )A.超导线圈中将出现先逆时针后顺时针方向的感应电流
B.超导线圈中将出现总是逆时针方向的感应电流
C.超导线圈中产生的感应电动势一定恒定不变
D.超导线圈中产生的感应电流将长期维持下去
【答案】分析:磁单极子穿过超导线圈,导致线圈中的磁通量发生变化,根据磁通量变化情况,由楞次定律可判定感应电流的方向.
解答:解:若N磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从上向下看,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针.因此线圈中产生的感应电流方向不变.故A错误,B正确.
由于超导线圈中没有电阻,因此感应电流将长期维持下去,并不是感应电动势恒定不变,故C错误,D正确,
故选:BD
点评:查右手螺旋定则、楞次定律,及磁单极子的特征.同时注意磁体外部的感应线是从N极射出,射向S极.
解答:解:若N磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从上向下看,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针.因此线圈中产生的感应电流方向不变.故A错误,B正确.
由于超导线圈中没有电阻,因此感应电流将长期维持下去,并不是感应电动势恒定不变,故C错误,D正确,
故选:BD
点评:查右手螺旋定则、楞次定律,及磁单极子的特征.同时注意磁体外部的感应线是从N极射出,射向S极.
练习册系列答案
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1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈,超导体的电阻为零,一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流,而且这个电流将长期维持下去,并不减弱,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现( )![]()
| A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流 |
| B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流 |
| C.顺时针方向持续流动的感应电流 |
| D.逆时针方向持续流动的感应电流 |