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专题
电磁感应的综合应用
1.如图9-3-1所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是.B.感应电流方向是M—→ND.安培力水平向右图9-3-1
A.感应电流方向是N—→MC.安培力水平向左解析
答案AC2.在下列四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.A、B中的导线框为正方形,C、D中的导线框为直角扇形.各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T从线框处于图示位置时开始计时,以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向.则四个情景中,产生的感应电流i随时间t的变化规律符合图9-3-2所示的i-t图像的是.图9-3-2
解析线框转动90°后开始进入磁场,由楞次定律结合右手定则可得,若线框顺时针转动进入磁场时产生的感应电流由O点指向P点为负值,线框逆时针转动进入磁场时产生的感应电流由P点指向O点为正值,所以B、D错误;线框若为正方形,进入磁场后的一段时间内切割磁感线的有效长度越来越大,产生的电动势不为定值,感应电流不恒定,A错误;线框若为扇形,进入磁场后转动90°的时间内切割的有效长度恒为半径,为定值,产生的电动势恒定,电流恒定,C正确.答案C
f3.如图9-3-3所示,一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd,置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,线框bc边与磁场左右边界平行.若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出直至全部离开磁场,在此过程中.图9-3-3
A.流过ab边的电流方向相反B.ab边所受安培力的大小相等C.线框中产生的焦耳热相等D.通过电阻丝某横截面的电荷量相等解析线框离开磁场,磁通量减小,由楞次定律可知线框中的感应电流方向为Ea—→d—→c—→b—→a,故A错误;由法拉第电磁感应定律得E=BLv,I=,F=BIL=RB2L2vB2L3vL2,v不同,F不同,故B错误;线框离开磁场的时间t=v,产生的热量Q=IRt=,RRBL2故C错误;通过导体横截面的电荷量q=It=,故D正确.R答案D4.如图9-3-4甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的水平r
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