【单元练】武汉市武钢钢花中学高中物理选修2第二章【电磁感应】经典练习(培优)
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A.b端的电势始终高于a端B. 杆电动势最大值
C.全过程中, 杆平均电动势 D.当杆旋转 时, 间电势差 C
解析:C
A.根据右手定则,a端为电源正极,b端负极,故A错误;
B.当导体棒和直径重合时, 杆切切割磁感线的有效长度
杆切割磁感线产生的感应电动势为
故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律可知,全过程中, 杆平均电动势为
逆时针9:13:127:1
解析:逆时针9:1 3:1 27:1
[1]根据楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向
[2]根据法拉第电磁感应定律
由于
la=3lb
故
[3]根据电阻定律
两个线圈电阻之比
根据欧姆定律
因此
[4]根据功率
可知
12.小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度L。则铜条匀速运动时所受安培力的方向是________,大小是_________,磁感应强度的大小是_______。
故C正确;
D.当 时, 杆切切割磁感线的有效长度
杆切割磁感线产生的感应电动势为
故D错误。
故选C。
6.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消
A.电场强度大小不变,电场力大小不变,加速度大小不变,不失一般性,假定带电粒子带正电,第1s内电向上做初速度为0的匀加速运动,第2s内电向上做末速度为0的匀减速运动,所以带电粒子一直向上运动,第2秒末粒子不会回到了原来位置。故A错误。
故选B。
10.如图所示,MN和PQ为两根光滑且足够长的平行金属导轨,并将其固定在水平地面上,虚线ef左侧的匀强磁场垂直于轨道面向下,右侧的匀强磁场垂直于轨道面向上。在垂直导轨MN的方向上放着金属棒ab和cd,分别处于ef右侧和左侧的匀强磁场中。用平行于导轨MN方向的外力拉动导体棒ab,使其沿轨道运动,这时可以观察到金属棒cd向左运动。设整个过程中,金属棒ab和cd都不会离开各自所在的有界磁场区域。下列说法正确的是( )
CD.再看安培力方向,由于磁感应强度在竖直方向均匀分布,把铜环分成若干份,则可知,对称的一小段在竖直方向的安培力是大小相等,方向相反的,故合力方向始终沿水平方向,故和速度方向会有一定夹角,故CD错误。
故选A。
2.如图所示,在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B,大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外,下列说法正确的是( )
故选A。
二、填空题
11.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则两线圈内产生感应电的流方向为___________方向,a、b线圈中感应电动势之比为___________;a、b线圈中感应电流之比为__________;a、b线圈中电功率之比为___________。
A.穿过环B的磁通量为0
B.环B中有持续的感应电流
C.若增大环A内的电流,则环B会向右移动。
D.若减小环A内的电流,则环B会产生道时针方向的电流C
解析:C
A.由题图,根据安培定则可知整个A环上的电流在其内部的磁场均向里,磁场在B环内左半圆环垂直纸面向里,右半边圆环磁场垂直向外,则小圆环B在A环内部的磁场比外部强,根据磁通量的概念可知小圆环B在A环内部分的磁通量(向内)大于外环部分的磁通量(向外),根据合磁通量的概念,总体表现为A环内的磁通量,所以穿过小圆环B的磁通量不为0,且磁通量指向纸面内,故A错误;
A.第2秒末粒子回到了原来位置
B.第2秒内上极板为正极
C.第3秒内上极板为负极
D.第2秒末两极板之间的电场强度大小为 B
解析:B
D.由图可知,B-t图像的斜率大小不变,线圈面积不变,根据法拉第电磁感应定律可知
感应电动势大小不变;
两极板之间的电场强度大小为
两极板之间的电场强度大小也不变。
故D错误;
B.由图象可知,在第1s内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变大,穿过金属圆环的磁通量变大,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相反,即感应电流磁场方向垂直于纸面向外,然后由安培定则可知,感应电流沿逆时针方向,由此可知,上极板电势低,是负极,下板是正极,场强方向向上,同理在第2s内和第3s内,上极板电势高,是正极,下板是负极,场强方向向下;故B正确,C错误;
解析:C
A.闭合开关后,由右手定则可知螺线管的左边为N极,故穿过圆环的磁场方向向左,由于圆环中磁通量变大,由楞次定律可知,圆环中感应电流的磁场方向向右,故从右向左看,圆环中电流方向为逆时针,故A错误;
B.将电源正负极对调,闭合开关时,圆环中的磁通量仍然增加,由楞次定律可知,圆环仍然向左运动,故B错误;
C.金属环放置在右侧时,闭合开关,圆环中磁通量增加,由楞次定律可知,它将向右运动,故C正确;
D.金属环不闭合,磁通量变化时会产生感应电动势,但是没有感应电流,故D错误;
故选C。
9.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止粒子,则以下说法正确的是()
解析:
[1]线框下边刚进入磁场时的速度为 ,由动能定理:
可得:
线框所受的安培力大小为:
由于线框进入磁场时恰好匀速运动,重力和安培力平衡,则有:
mg=F
则得,磁场的磁感应强度为:
[2]线框完全在磁场中下落的高度:
h2=h-d=1.05m
线框下边将要出磁场时的速率为 ,由动能定理:
解得:
14.如图所示的电路,L1和L2是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电键S刚接通时,__灯最亮;S断开时,__灯先熄灭.
B.A中通恒定电流I,环B中磁通量不变,故无感应电流,故B错误;
C.若增大环A内的电流,则环B中向里的磁通量增加,根据楞次定律,环B为了阻碍磁通量增加,则环B会向右移动,故C正确;
D.若减小环A内的电流,则环B中向里的磁通量减小,根据楞次定律判断,会产生顺时针方向的电流,故D错误。
故选C。
3.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。则PQ所做的运动是( )
A.导体棒ab中的电流由b流向aB.螺线管内部的磁场方向向左
C.铜制圆线圈c被螺线管吸引D.铜制圆线圈c有收缩的趋势D
解析:D
A.由右手定则可知导体ห้องสมุดไป่ตู้ab中的电流由a流向b,故A错误;
B.由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;
CD.螺线管电流增大,铜制圆线圈c磁通量增大,根据楞次定律可知会被螺线管排斥,铜制圆线圈c有收缩的趋势,故C错误,D正确。
故选C。
4.如图所示,竖直平面内有一半径为a,总电阻为R的金属环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点用金属铰链连接长度为2a、电阻为 的导体棒MN。MN由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,N点的线速度大小为v,则这时MN两端的电压大小为( )
A. B. C. D.BavB
解析:B
当摆到竖直位置时,导体棒中产生的感应电动势为
金属环并联的电阻为
AB两端的电压是路端电压,AB两端的电压大小为
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.如图所示,在半径为R圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆外无磁场。一根长为 的导体杆 水平放置,a端处在圆形磁场的边界,现使杆绕a端以角速度为 逆时针匀速旋转180°,在旋转过程中( )
A.向右加速运动B.向左减速运动
C.向右减速运动或向左加速运动D.向右加速运动或向左减速运动C
解析:C
根据安培定则可知,MN处于ab产生的垂直向里的磁场中,MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N,L1中感应电流的磁场向上,由楞次定律可知,线圈L2中产生的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动,故C正确,ABD错误。
C.当电路中的电流变化时,电流的变化量相互抵消
D.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D
解析:D
由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消。不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响,故选D。
7.如图所示,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动,c为铜制圆线圈,线圈平面与螺线管中轴线垂直,圆心在螺线管中轴线上,则()
A.金属棒cd中电流方向从d→c
B.金属棒ab中电流方向从b→a
C.金属棒ab可能向左匀加速运动
D.金属棒ab一定向左匀减速运动A
解析:A
AB.根据左手定则,判断出金属棒cd中电流方向从 ,故电流顺时针流动,所以金属棒ab中电流方向从 ,故A正确,B错误;
CD.由于金属棒cd向左运动,金属棒ab中电流方向从 ,根据右手定则可知,金属棒ab只能是向右运动,故CD错误。
解析:A
AB.铜制圆环在由a开始运动时,中线左侧时,内磁通量先向里并增大,铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针;从圆环右侧开始越过中线到有一半越过中线过程中,因向里的磁通量较大,故磁通量向里减小,而一半越过中线时,磁通量达最小,然后再向右运动过程中,向外的磁通量增大,故总磁通量向外增大;所以由楞次定律可知,越过中心的全过程中,铜制圆环感应电流的磁场向里,感应电流为顺时针;当圆环全部越过最低点以后,铜制圆环内磁通量向外并减小,所以铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针,故A正确,B错误;
一、选择题
1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿竖直方向A
竖直向上G2-G1【分析】考查楞次定律导体切割磁感线产生感应电动势
解析:竖直向上G2-G1
【分析】
考查楞次定律,导体切割磁感线产生感应电动势。
[1].根据楞次定律,导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动,所以铜条所受安培力的方向向上;
[2] [3].铜条向下匀速运动时,铜条切割磁感线产生的感应电动势:
L1L2【解析】
解析:L1L2
【解析】
[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来,S刚接通时,L2立即发光.L上产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势会阻碍电流增大.使通过线圈L的电流慢慢增大,而R上没有自感现象产生,左右两个电路总电流相等,由两个电路对比可知,此瞬间,通过L1的电流比L2上的电流大.所以S刚刚接通时L1灯最亮;
故选D。
8.某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去,若( )
A.从右向左看,金属环中感应电流沿顺时针方向
B.将电源正负极调换,闭合开关时金属环将向右运动
C.将金属环放置在线圈右侧,闭合开关时金属环将向右运动
D.金属环不闭合,则闭合开关时金属环不会产生感应电动势C
闭合回路中的感应电流:
铜条受到竖直向上的安培力:
根据牛顿第三定律,磁铁受到铜条竖直向下的反作用力,大小 ;对磁铁受力分析并根据平衡条件有:
联立解得:
, 。
13.如图所示,一个质量 、长 、宽 、电阻 的矩形线框从高处自由落下,经过 高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度 ,线框进入磁场时恰好匀速下落,则磁场的磁感应强度为_______,线框下边将要出磁场时的速率为________.
C.全过程中, 杆平均电动势 D.当杆旋转 时, 间电势差 C
解析:C
A.根据右手定则,a端为电源正极,b端负极,故A错误;
B.当导体棒和直径重合时, 杆切切割磁感线的有效长度
杆切割磁感线产生的感应电动势为
故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律可知,全过程中, 杆平均电动势为
逆时针9:13:127:1
解析:逆时针9:1 3:1 27:1
[1]根据楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向
[2]根据法拉第电磁感应定律
由于
la=3lb
故
[3]根据电阻定律
两个线圈电阻之比
根据欧姆定律
因此
[4]根据功率
可知
12.小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度L。则铜条匀速运动时所受安培力的方向是________,大小是_________,磁感应强度的大小是_______。
故C正确;
D.当 时, 杆切切割磁感线的有效长度
杆切割磁感线产生的感应电动势为
故D错误。
故选C。
6.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是( )
A.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消
A.电场强度大小不变,电场力大小不变,加速度大小不变,不失一般性,假定带电粒子带正电,第1s内电向上做初速度为0的匀加速运动,第2s内电向上做末速度为0的匀减速运动,所以带电粒子一直向上运动,第2秒末粒子不会回到了原来位置。故A错误。
故选B。
10.如图所示,MN和PQ为两根光滑且足够长的平行金属导轨,并将其固定在水平地面上,虚线ef左侧的匀强磁场垂直于轨道面向下,右侧的匀强磁场垂直于轨道面向上。在垂直导轨MN的方向上放着金属棒ab和cd,分别处于ef右侧和左侧的匀强磁场中。用平行于导轨MN方向的外力拉动导体棒ab,使其沿轨道运动,这时可以观察到金属棒cd向左运动。设整个过程中,金属棒ab和cd都不会离开各自所在的有界磁场区域。下列说法正确的是( )
CD.再看安培力方向,由于磁感应强度在竖直方向均匀分布,把铜环分成若干份,则可知,对称的一小段在竖直方向的安培力是大小相等,方向相反的,故合力方向始终沿水平方向,故和速度方向会有一定夹角,故CD错误。
故选A。
2.如图所示,在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B,大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外,下列说法正确的是( )
故选A。
二、填空题
11.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则两线圈内产生感应电的流方向为___________方向,a、b线圈中感应电动势之比为___________;a、b线圈中感应电流之比为__________;a、b线圈中电功率之比为___________。
A.穿过环B的磁通量为0
B.环B中有持续的感应电流
C.若增大环A内的电流,则环B会向右移动。
D.若减小环A内的电流,则环B会产生道时针方向的电流C
解析:C
A.由题图,根据安培定则可知整个A环上的电流在其内部的磁场均向里,磁场在B环内左半圆环垂直纸面向里,右半边圆环磁场垂直向外,则小圆环B在A环内部的磁场比外部强,根据磁通量的概念可知小圆环B在A环内部分的磁通量(向内)大于外环部分的磁通量(向外),根据合磁通量的概念,总体表现为A环内的磁通量,所以穿过小圆环B的磁通量不为0,且磁通量指向纸面内,故A错误;
A.第2秒末粒子回到了原来位置
B.第2秒内上极板为正极
C.第3秒内上极板为负极
D.第2秒末两极板之间的电场强度大小为 B
解析:B
D.由图可知,B-t图像的斜率大小不变,线圈面积不变,根据法拉第电磁感应定律可知
感应电动势大小不变;
两极板之间的电场强度大小为
两极板之间的电场强度大小也不变。
故D错误;
B.由图象可知,在第1s内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变大,穿过金属圆环的磁通量变大,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相反,即感应电流磁场方向垂直于纸面向外,然后由安培定则可知,感应电流沿逆时针方向,由此可知,上极板电势低,是负极,下板是正极,场强方向向上,同理在第2s内和第3s内,上极板电势高,是正极,下板是负极,场强方向向下;故B正确,C错误;
解析:C
A.闭合开关后,由右手定则可知螺线管的左边为N极,故穿过圆环的磁场方向向左,由于圆环中磁通量变大,由楞次定律可知,圆环中感应电流的磁场方向向右,故从右向左看,圆环中电流方向为逆时针,故A错误;
B.将电源正负极对调,闭合开关时,圆环中的磁通量仍然增加,由楞次定律可知,圆环仍然向左运动,故B错误;
C.金属环放置在右侧时,闭合开关,圆环中磁通量增加,由楞次定律可知,它将向右运动,故C正确;
D.金属环不闭合,磁通量变化时会产生感应电动势,但是没有感应电流,故D错误;
故选C。
9.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止粒子,则以下说法正确的是()
解析:
[1]线框下边刚进入磁场时的速度为 ,由动能定理:
可得:
线框所受的安培力大小为:
由于线框进入磁场时恰好匀速运动,重力和安培力平衡,则有:
mg=F
则得,磁场的磁感应强度为:
[2]线框完全在磁场中下落的高度:
h2=h-d=1.05m
线框下边将要出磁场时的速率为 ,由动能定理:
解得:
14.如图所示的电路,L1和L2是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电键S刚接通时,__灯最亮;S断开时,__灯先熄灭.
B.A中通恒定电流I,环B中磁通量不变,故无感应电流,故B错误;
C.若增大环A内的电流,则环B中向里的磁通量增加,根据楞次定律,环B为了阻碍磁通量增加,则环B会向右移动,故C正确;
D.若减小环A内的电流,则环B中向里的磁通量减小,根据楞次定律判断,会产生顺时针方向的电流,故D错误。
故选C。
3.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。则PQ所做的运动是( )
A.导体棒ab中的电流由b流向aB.螺线管内部的磁场方向向左
C.铜制圆线圈c被螺线管吸引D.铜制圆线圈c有收缩的趋势D
解析:D
A.由右手定则可知导体ห้องสมุดไป่ตู้ab中的电流由a流向b,故A错误;
B.由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;
CD.螺线管电流增大,铜制圆线圈c磁通量增大,根据楞次定律可知会被螺线管排斥,铜制圆线圈c有收缩的趋势,故C错误,D正确。
故选C。
4.如图所示,竖直平面内有一半径为a,总电阻为R的金属环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点用金属铰链连接长度为2a、电阻为 的导体棒MN。MN由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,N点的线速度大小为v,则这时MN两端的电压大小为( )
A. B. C. D.BavB
解析:B
当摆到竖直位置时,导体棒中产生的感应电动势为
金属环并联的电阻为
AB两端的电压是路端电压,AB两端的电压大小为
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.如图所示,在半径为R圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆外无磁场。一根长为 的导体杆 水平放置,a端处在圆形磁场的边界,现使杆绕a端以角速度为 逆时针匀速旋转180°,在旋转过程中( )
A.向右加速运动B.向左减速运动
C.向右减速运动或向左加速运动D.向右加速运动或向左减速运动C
解析:C
根据安培定则可知,MN处于ab产生的垂直向里的磁场中,MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N,L1中感应电流的磁场向上,由楞次定律可知,线圈L2中产生的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动,故C正确,ABD错误。
C.当电路中的电流变化时,电流的变化量相互抵消
D.当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D
解析:D
由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消。不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响,故选D。
7.如图所示,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动,c为铜制圆线圈,线圈平面与螺线管中轴线垂直,圆心在螺线管中轴线上,则()
A.金属棒cd中电流方向从d→c
B.金属棒ab中电流方向从b→a
C.金属棒ab可能向左匀加速运动
D.金属棒ab一定向左匀减速运动A
解析:A
AB.根据左手定则,判断出金属棒cd中电流方向从 ,故电流顺时针流动,所以金属棒ab中电流方向从 ,故A正确,B错误;
CD.由于金属棒cd向左运动,金属棒ab中电流方向从 ,根据右手定则可知,金属棒ab只能是向右运动,故CD错误。
解析:A
AB.铜制圆环在由a开始运动时,中线左侧时,内磁通量先向里并增大,铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针;从圆环右侧开始越过中线到有一半越过中线过程中,因向里的磁通量较大,故磁通量向里减小,而一半越过中线时,磁通量达最小,然后再向右运动过程中,向外的磁通量增大,故总磁通量向外增大;所以由楞次定律可知,越过中心的全过程中,铜制圆环感应电流的磁场向里,感应电流为顺时针;当圆环全部越过最低点以后,铜制圆环内磁通量向外并减小,所以铜制圆环感应电流的磁场向外,感应电流为逆时针,故A正确,B错误;
一、选择题
1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿竖直方向A
竖直向上G2-G1【分析】考查楞次定律导体切割磁感线产生感应电动势
解析:竖直向上G2-G1
【分析】
考查楞次定律,导体切割磁感线产生感应电动势。
[1].根据楞次定律,导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动,所以铜条所受安培力的方向向上;
[2] [3].铜条向下匀速运动时,铜条切割磁感线产生的感应电动势:
L1L2【解析】
解析:L1L2
【解析】
[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来,S刚接通时,L2立即发光.L上产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势会阻碍电流增大.使通过线圈L的电流慢慢增大,而R上没有自感现象产生,左右两个电路总电流相等,由两个电路对比可知,此瞬间,通过L1的电流比L2上的电流大.所以S刚刚接通时L1灯最亮;
故选D。
8.某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去,若( )
A.从右向左看,金属环中感应电流沿顺时针方向
B.将电源正负极调换,闭合开关时金属环将向右运动
C.将金属环放置在线圈右侧,闭合开关时金属环将向右运动
D.金属环不闭合,则闭合开关时金属环不会产生感应电动势C
闭合回路中的感应电流:
铜条受到竖直向上的安培力:
根据牛顿第三定律,磁铁受到铜条竖直向下的反作用力,大小 ;对磁铁受力分析并根据平衡条件有:
联立解得:
, 。
13.如图所示,一个质量 、长 、宽 、电阻 的矩形线框从高处自由落下,经过 高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度 ,线框进入磁场时恰好匀速下落,则磁场的磁感应强度为_______,线框下边将要出磁场时的速率为________.