磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场,如图所示,从a
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磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场,如图所示,从a
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磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场,如图所示,从ab边进入磁场时开始计时.
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.
答案
(1)如图所示 (2)见解析
解析
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段;进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).
(1)①线框进入磁场阶段:t为0→
,线框进入磁场中的面积线性增加,S=l·v·t,最后为Φ=B·S=Bl
2
.
②线框在磁场中运动阶段:t为
,线框磁通量为Φ=Bl
2
,保持不变.
③线框离开磁场阶段:t为
,线框磁通量线性减少,最后为零.Φ-t图象如图所示.
(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向;线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生;线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减少,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.
举一反三
在“研究电磁感应现象”的实验中,已知电流表不通电时指针停在正中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向左偏。然后按图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路。则下列说法正确的是
A. S闭合后,将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针向左偏转
B. 将线圈A放在B中不动时,闭合S瞬间,电流表指针向右偏转
C. 将线圈A放在B中不动,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针向左偏转
D. 将线圈A从线圈B中拔出时,电流表指针向右偏转
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如图17-56所示,固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、N,两根导体棒中P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g
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如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB 的运动必须是 ( )
A 向左减速移动
B 向左加速移动
C 向右减速移动
D 向右加速移动
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一个200匝,面积20cm
2
的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30
0
角。若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是
,磁通量的变化率是
,线圈中的感应电动势为
。
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如图4所示,A,B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是:( )
A.磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B.磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
C.磁铁N极接近B环时,B环被排斥,远离磁铁运动
D.磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥
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