1在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场B的方向向上为正,当磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是
【答案】A2.矩形导线框abcd如图甲放在匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4s时间内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为安培力取向上为正方向
【解析】由法拉第电磁感应定律知,导线框中产生的感应电流I=RE=RΔΔΦt=ΔRBΔSt,在0~1s内,由题图乙知ΔΔBt不变,故I的大小也不变,由楞次定律知,感应电流方向由a→b,同理分析,在1~2s内,I的大小仍不变,方向仍由a→b,故A、B错;由左手定则知,0~1s内线框ab边所受安培力F向上,且由F=BIlab知,I、lab不变,B均匀减小,因此F也均匀减小,D错,C项正确.
f16如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一个三角形闭合导线框,由位置1左沿纸面匀速运动到位置2右.取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点t=0,规定逆时针方向为电流的正方向,则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是
17法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图可用图表示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d水流速度处处相同,大小为v,方向水平.金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上,忽略边缘效应,求:
1该发电装置的电动势;
2通过电阻R的电流强度;
3电阻R消耗的电功率.
【解析】1由法拉第电磁感应定律,有E=Bdv
2两金属板间河水的电阻r=ρSd
由闭合电路欧姆定律,有I=r+ER=ρBd+dvSSR
3由电功率公式P=I2R,得P=ρBd+dvSSR2R
【答案】
1Bdv
BdvS2ρd+SR
3ρBd+dvSSR2R
18.边长为L=02m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,穿过该区域磁场的磁感应
f强度随时间变化的图象如图乙所示.将边长为L2,匝数
=100,线圈电阻r=10Ω的正方形线圈abcd放入磁场,线圈所在平面与磁感线垂直,如图甲所示.求:
1回路中感应电流的方向及磁感应强度的变化率ΔΔBt;2r