如图1所示,一圆形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中,磁感应强度B随t变化规律如图2所示,以i表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向,以垂
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如图1所示,一圆形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中,磁感应强度B随t变化规律如图2所示,以i表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向,以垂
题型:不详
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如图1所示,一圆形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中,磁感应强度B随t变化规律如图2所示,以i表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向,以垂直纸面向里的磁场方向为正,则以下的i-t图像中正确的是:
答案
A
解析
分析:由图2可知磁感应强度的变化,则可知线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况,由楞次定律可得感应电流的方向,二者结合可得出正确的图象.
解答:解:感应定律和欧姆定律得I=
,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.由图2可知,0~1时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则感应电流是顺时针的,因而是负值.所以可判断0~1为负的恒值;1~2为零;2~3为正的恒值;3~4为零;4~5为负的恒值;5~6为正的恒值.
故选A.
点评:此类问题不必非要求得电动势的大小,应根据楞次定律判断电路中电流的方向,结合电动势的变化情况即可得出正确结果.
举一反三
一根金属导线abcd绕成如图所示的闭合线框,ab长等于cd长,且二者相互平行,ad边与bc边在交点O处相互绝缘且交点大小忽略。理想边界MN右侧为水平的匀强磁场,磁场区域足够大。当t =0时刻,线框开始以v匀速进入磁场,运动中ab边始终与MN平行。则线框中产生的感应电流随时间变化的图象正确的是:(规定感应电流方向如图中箭头所示为正) ( )
题型:不详
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位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨,左端串接一电阻R=7.5Ω,金属导轨在外力控制下始终以速度v
1
=2m/s向右匀速运动,导轨电阻不计。如图所示,虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。由于导轨足够长,电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg,电阻r=0.5Ω,长度也是L的金属棒,自PQ处以水平向右的初速度v
2
=4m/s滑上金属导轨,金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2,且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后,经t=0.2s,速度恰好与导轨速度相同,此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后,金属棒继续运动,当其速度刚好稳定时,金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s
2
,求:
(1)金属棒最终稳定时速度的大小;
(2)当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小;
(3)自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。
题型:不详
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如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个水平向右的初速度v
0
使之开始滑行,最后停在导轨上.由以上条件,在此过程中可求出的物理量有( )
A.电阻R上产生的焦耳热
B.通过电阻R的总电量
C.ab棒运动的位移
D.ab棒的运动时间
题型:不详
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如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为
的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导轨上有一个金属棒,金属棒与两导轨垂直且接触良好,在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下,金属棒沿导轨匀速上滑,则下列说法正确的是( )
A.拉力做的功等于棒的机械能的增量
B.合力对棒做的功等于棒的动能的增量
C.拉力与棒受到的磁场力的合力为零
D.拉力对棒做的功与棒重力做的功之差等于回路中产生的电能
题型:不详
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如图所示,在光滑的水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域里,现有一边长为a(a<L)的正方形闭合线圈刚好能穿过磁场,则线框在滑进磁场过程中产生的热量Q
1
与滑出磁场过程中产生的热量Q
2
之比为 ( )
A.1:1
B.2:1
C.3:1
D.4:1
题型:不详
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