
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23265" 01楞次定律判斷感應(yīng)電流 PAGEREF _Tc23265 \h 1
\l "_Tc30478" 02右手定則判斷感應(yīng)電流 PAGEREF _Tc30478 \h 4
\l "_Tc9148" 03導體棒平動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的動生電動勢 PAGEREF _Tc9148 \h 7
\l "_Tc16511" 04導體棒轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的動生電動勢 PAGEREF _Tc16511 \h 9
\l "_Tc20100" 05含有導體棒切割磁感應(yīng)線的電路問題 PAGEREF _Tc20100 \h 12
\l "_Tc20859" 06線圈穿過磁場邊界的電路問題 PAGEREF _Tc20859 \h 15
\l "_Tc29617" 07由B-t圖像計算感生電動勢的大小問題 PAGEREF _Tc29617 \h 18
\l "_Tc13614" 08感生電動勢和動生電動勢并存問題 PAGEREF _Tc13614 \h 21
\l "_Tc15374" 09線框進出磁場類問題 PAGEREF _Tc15374 \h 25
\l "_Tc14934" 10導體棒在導軌上的運動問題 PAGEREF _Tc14934 \h 28
\l "_Tc26618" 11電磁感應(yīng)中的動量、能量問題 PAGEREF _Tc26618 \h 32
\l "_Tc519" 12電磁感應(yīng)與電路的綜合問題 PAGEREF _Tc519 \h 37
\l "_Tc13728" 13自感與互感 PAGEREF _Tc13728 \h 40
\l "_Tc5510" 14渦流、電磁阻尼的原理及應(yīng)用 PAGEREF _Tc5510 \h 42
01楞次定律判斷感應(yīng)電流
1.(多選)(22-23高二下·山東濰坊·期中)如圖所示,沿光滑斜面固定一螺線管,一個磁性很強的小磁體沿螺線管軸線下滑。軸線上p、q兩點到螺線管上、下邊緣的距離相等。一燈泡與螺線管串聯(lián),小磁體通過p點時燈泡的亮度比通過q點時的亮度小,小磁體的大小可忽略。則小磁體( )
A.在p點的速度小于q點的速度B.在p點的機械能小于在q點的機械能
C.經(jīng)過p、q兩點時,燈泡中電流方向相同D.經(jīng)過p、q兩點時,燈泡中電流方向相反
【答案】AD
【詳解】A.小磁體通過p點時燈泡的亮度比通過q點時的亮度小,說明小磁體通過p點時產(chǎn)生的感應(yīng)電流小,磁通量的變化率小,所以在p點的速度小于q點的速度,故A正確;
B.由楞次定律可得,小磁體沿螺線管軸線下滑時產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力總是做負功,小磁體機械能減小,在p點的機械能大于在q點的機械能,故B錯誤;
CD.小磁體經(jīng)過p點時磁通量在增大,經(jīng)過q點時磁通量在減小,由楞次定律可得經(jīng)過p、q兩點時,燈泡中電流方向相反,故C錯誤,D正確。
故選AD。
2.(21-22高二下·江蘇徐州·期末)如圖所示,線圈A和電流表相連,線圈B和電源、開關(guān)連成一閉合電路。線圈A和線圈B繞在同一個豎直鐵芯上。下列說法中正確的是( )
A.閉合和斷開開關(guān)的瞬間,通過電流表的電流方向相同
B.閉合開關(guān)的瞬間,線圈A、B相互吸引
C.斷開開關(guān)的瞬間,通過電流表的電流方向為從下向上
D.保持開關(guān)閉合,電流表指針偏轉(zhuǎn)到某一位置,并保持不變
【答案】C
【詳解】AC.根據(jù)楞次定律可知, 閉合開關(guān)的瞬間,通過電流表的感應(yīng)電流為從上向下,閉合開關(guān)瞬間,通過電流表的感應(yīng)電流從下向上,故C正確,A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律可知,閉合開關(guān)的瞬間,線圈A、B相互排斥,故B錯誤;
D.保持開關(guān)閉合,B線圈中電流恒定后,穿過線圈A中磁通量不發(fā)生變化,A線圈中沒有感應(yīng)電流,電流表指針指向0刻度,故D錯誤。
故選C。
3.(多選)(22-23高二下·陜西西安·期中)如圖所示,水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環(huán),其圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵?,F(xiàn)把線圈水平向右平移,條形磁鐵始終保持靜止。則移動線圈的過程中,從上方俯視,下列說法正確的是( )
A.圓環(huán)有縮小的趨勢B.圓環(huán)有擴張的趨勢
C.圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流D.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流
【答案】BD
【詳解】AB.由圖可知,當圓環(huán)水平向右平移時,穿過圓環(huán)的磁場的磁感應(yīng)強度減小,因此穿過圓環(huán)的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,為了阻礙磁通量的減小,圓環(huán)做出的反應(yīng)是面積有擴張的趨勢,故A錯誤,B正確;
CD.由圖可知,圓環(huán)內(nèi)磁通量向上,當圓環(huán)水平向右平移時,因此穿過圓環(huán)的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定則可知圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向為逆時針,故C錯誤,D正確。
故選BD。
4.(22-23高二下·浙江臺州·期中)如圖甲所示,將線圈套在長玻璃管下端,線圈的兩端與電流傳感器(可看作理想電流表)相連。將強磁鐵從長玻璃管上端由靜止釋放,磁鐵下落過程中將穿過線圈。實驗觀察到如圖乙所示的感應(yīng)電流隨時間變化的圖像。下列說法正確的是( )
A.t1~t2時間內(nèi),磁鐵受到線圈的作用力方向先向上后向下
B.若將磁鐵兩極翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實驗,將先產(chǎn)生負向感應(yīng)電流,后產(chǎn)生正向感應(yīng)電流
C.若將線圈的匝數(shù)加倍,由于電阻也加倍,所以線圈所受到的安培力的最大值不變
D.若將線圈到玻璃管上端的距離加倍,線圖中產(chǎn)生的電流峰值也將加倍
【答案】B
【詳解】A.根據(jù)楞次定律“來拒去留”,t1~t2時間內(nèi),磁鐵受到線圈的作用力始終向上,A錯誤;
B.若將磁鐵兩極翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實驗,則穿過圓環(huán)的磁通量相反,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流先負向后正向,B正確;
C.若將線圈的匝數(shù)加倍,由
可知線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將增大,所以對磁鐵運動的阻礙作用增大,因此磁鐵的最大速度將減小,所以將線圈的匝數(shù)加倍時,減小,所以線圈中產(chǎn)生的電流峰值不能加倍,線圈所受到的安培力的最大值不會加倍,故C錯誤;
D.根據(jù)
得
若將線圈到玻璃管上端的距離加倍,阻力平均值也會發(fā)生變化,則速度不會變?yōu)樵瓉淼?倍,電流峰值不會加倍,D錯誤。
故選B。
02右手定則判斷感應(yīng)電流
5.(多選)(22-23高二下·廣東中山·期中)如圖所示,在豎直懸掛的金屬圓環(huán)右側(cè),有一螺線管MN水平放置,兩者處于同一軸線上。螺線管下方接有水平方向的平行金屬導軌,且導軌所在位置有豎直向上的勻強磁場?,F(xiàn)將導體棒ab置于平行導軌上,讓其垂直于導軌向右做加速運動。若整個過程中導體棒與導軌接觸良好,金屬圓環(huán)未發(fā)生扭轉(zhuǎn),則( )
A.導體棒b端電勢高于a端
B.如果ab棒勻速向右運動,金屬環(huán)中有感應(yīng)電流
C.從右側(cè)觀察,金屬圓環(huán)產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流
D.金屬圓環(huán)向左擺動
【答案】CD
【詳解】A.由右手定則可知,導體棒ab向右運動時,b端電勢低于a端,故A錯誤;
B.導體棒ab向右勻速運動時,電流恒定,圓環(huán)的磁通量不變化,沒有感應(yīng)電流,故B錯誤;
C.穿過金屬圓環(huán)的磁感線向左,當ab向右做加速運動,感應(yīng)電動勢增大,則感應(yīng)電流增大,螺線管產(chǎn)生的磁場增強,穿過金屬圓環(huán)的磁通量增加,由楞次定律可知,從右側(cè)觀察,金屬圓環(huán)產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,故C正確;
D.根據(jù)金屬圓環(huán)和螺線管中的電流方向,金屬圓環(huán)的右側(cè)等效為磁鐵的N極,螺線管的M端等效為磁鐵的N極,所以金屬圓環(huán)向左擺動,故D正確。
故選CD。
6.(2023高二下·四川成都·期中)水平放置的光滑平行導軌固定,導軌左側(cè)接有定值電阻R,導軌間存在垂直于導軌平面向上的勻強磁場,足夠長的金屬棒ab置于導軌上且接觸良好。如圖甲,當金屬棒ab垂直于導軌以速度v向右勻速運動時,金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。如圖乙,保持磁感應(yīng)強度不變,當金屬棒ab傾斜放置,與導軌成,仍以速度v向右勻速運動時,金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。不計導軌和金屬棒ab的電阻,則通過金屬棒ab的電流方向及和之比分別為( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】C
【詳解】設(shè)導軌間的距離為L,如圖甲所示,金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
根據(jù)右手定則可知通過金屬棒ab的電流方向;
如圖乙所示,金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
根據(jù)右手定則可知通過金屬棒ab的電流方向;
和之比為
故選C。
7.(多選)(22-23高二下·福建三明·期中)如圖所示,導體棒ab在垂直于紙面向外的勻強磁場中沿金屬導軌向左減速運動,c為銅制圓線圈,線圈平面與螺線管中軸線垂直,圓心在螺線管中軸線上。則( )
A.導體棒ab中的電流由a流向bB.螺線管內(nèi)部的磁場方向向左
C.銅制圓線圈c被螺線管吸引D.銅制圓線圈c有收縮的趨勢
【答案】BC
【詳解】A.由右手定則可知導體棒ab中的電流由b流向a,故A錯誤;
B.由安培定則可知螺線管內(nèi)部的磁場方向向左,故B正確;
CD.導體棒ab向左減速運動,螺線管電流減小,銅制圓線圈c磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知會被螺線管吸引,銅制圓線圈c有擴張的趨勢,故C正確,D錯誤。
故選BC。
8.(多選)(22-23高二下·北京東城·期中)下圖是法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖:半徑為r的銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上,假設(shè)圓盤全部處在一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場之中,圓盤平面與磁感線垂直,圓盤做勻速轉(zhuǎn)動的周期為T,圓盤兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣接觸,從左向右看,圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是( )
A.圓盤邊緣的電勢比圓心要高,通過R的電流方向由下至上
B.圓盤受到的安培力做正功,將其它能量轉(zhuǎn)化為電能
C.這個發(fā)電機的電動勢大小為
D.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,電流在R上的發(fā)熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍
【答案】AC
【詳解】A.圓盤轉(zhuǎn)動時,根據(jù)右手定則可知,圓盤電流方向由圓心流向邊緣,則電阻R中電流方向由下至上,A正確;
B.圓盤受到的安培力做負功,將其它能量轉(zhuǎn)化為電能,B錯誤;
C.圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
C正確;
D.根據(jù)
,,
角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,感應(yīng)電動勢增大為原來的2倍,感應(yīng)電流增大為原來的2倍,則R的電功率也將增大為原來的4倍,D錯誤。
故選AC。
03導體棒平動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的動生電動勢
9.(17-18高二下·江西吉安·期中)如圖所示,矩形線圈有N匝,長為a,寬為b,每匝線圈電阻為R,從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以速度v勻速拉出來,那么,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和流經(jīng)線圈中的感應(yīng)電流的大小分別為( )
A.E = NBav,B.E = NBav,
C.E = Bav,D.E = Bav,
【答案】A
【詳解】在將線圈勻速拉出的過程中切割磁感線的導體長度為a,根據(jù)E=BLv知,每匝線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Bav,N匝線圈相當于N個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的串聯(lián),即整個線圈產(chǎn)生的總電動勢為
E總=NE=NBLv=NBav
對于線圈中的電流,由歐姆定律可知,電流為
故A正確,BCD錯誤.
故選A。
10.(21-22高二下·黑龍江雙鴨山·期中)如圖,一個半徑為L的半圓形硬導體 AB以速度 v,在水平U型框架上勻速滑動,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B,回路電阻為 R0半圓形硬導體 AB的電阻為r,其余電阻不計,則半圓形導體 AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小 ,電路中的電流為 。
【答案】
【詳解】[1]半圓形導體 AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小為
[2]電路中的電流為
11.(21-22高二下·北京房山·期中)如圖所示,垂直于紙面的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B;紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,ad邊與磁場邊界平行。從ad邊剛進入磁場直至bc邊剛要進入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度勻速運動,求:
(1)感應(yīng)電動勢的大小E;
(2)da兩端的電勢差;
(3)整個線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1)BLv;(2);(3)
【詳解】(1)感應(yīng)電動勢的大小
(2)由右手定則可知,d點電勢高于a點,則da兩端的電勢差
(3)整個線框中產(chǎn)生的焦耳熱
12.(19-20高二下·甘肅定西·期中)如圖甲所示,間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域Ⅰ內(nèi)的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為0.6m、電阻為0.3R,ab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
(1)區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場的方向;
(2)通過cd棒中的電流大小和方向;
(3)ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離。
【答案】(1) 垂直于斜面向上;(2),;(3)0.5L
【詳解】(1)Ⅱ內(nèi)磁場均勻變化,因此在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律和安培定則可知,流過的電流方向是由,因棒靜止,由平衡條件可得棒所受安培力沿導軌向上,據(jù)左手定則可知,區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場垂直于斜面向上
(2)因為棒平衡,則
解得
電流方向為
(3)棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,棒始終靜止不動,則棒到達區(qū)域Ⅱ前后回路中的電動勢不變,則棒在區(qū)域Ⅱ中必定做勻速直線運動,設(shè)剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ棒的速度
即,
解得
棒進入?yún)^(qū)域Ⅱ之前不受磁場力的作用,做勻加速直線運動,棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離
04導體棒轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的動生電動勢
13.(22-23高二下·黑龍江牡丹江·期中)如圖所示,長為l的導體棒ab以a為圓心,以角速度ω在足夠大的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,則其感應(yīng)電動勢大小為 ,導體棒 端(選填“a”或“b”)的電勢高。
【答案】 b
【詳解】[1]根據(jù)公式可得其電動勢大小為
[2]根據(jù)右手定則可知導體棒b 端的電勢高。
14.(22-23高二下·北京通州·期中)如圖所示,我國直升機在北京上空懸停時,長度為L的螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動(俯視),轉(zhuǎn)動角速度為ω。該處地磁場的水平分量為Bx,豎直分量為By。葉片的近軸端為a,遠軸端為b。忽略轉(zhuǎn)軸的尺寸,則葉片中感應(yīng)電動勢為( )
A.,a端電勢低于b端電勢B.,a端電勢低于b端電勢
C.,a端電勢高于b端電勢D.,a端電勢低于b端電勢
【答案】B
【詳解】我國北京上空地磁場方向有向下的分量,大小為By,當螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動(俯視)時,根據(jù)右手定則可知,a端電勢低于b端電勢,其大小為
故選B。
15.(22-23高二下·北京通州·期中)如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖:銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上,兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣接觸。圓盤處于水平向右的勻強磁場中,圓盤平面與磁感線垂直。從左向右看,圓盤以角速度ω沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B,圓盤半徑為r,定值電阻的阻值為R。
(1)圓盤中任意一半徑都在切割磁感線,它可以看成一個電源。推導論證當圓盤的角速度ω減小,這個發(fā)電機的電動勢E的變化情況;
(2)如果圓盤不轉(zhuǎn)動,使磁場的磁感應(yīng)強度以B=kt規(guī)律變化(k為常數(shù)),請判斷是否有電流通過電阻R?簡要說明理由。
【答案】(1)見解析;(2)見解析
【詳解】(1)將圓盤看成由無數(shù)細輻條并聯(lián)組成,每根輻條產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同,設(shè)在Δt時間內(nèi),輻條轉(zhuǎn)過的角度為α,則
在此過程中輻條掃過的面積為
掃過面積對應(yīng)的磁通量變化量為
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得
由此可知,當圓盤的角速度ω減小,發(fā)電機的電動勢E減??;
(2)圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流;但沒有電流通過電阻R。圓盤中產(chǎn)生渦旋電流,沿半徑方向沒有電勢差,故沒有電流通過電阻R。
16.(22-23高二下·山東煙臺·期中)如圖所示是模擬法拉第圓盤發(fā)電機裝置,用粗細均勻的銅導線制成半徑為l、電阻為4R的圓環(huán),圓心位于O點,圓環(huán)所在空間存在垂直于圓環(huán)平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。另一長為l、電阻為的金屬棒OA可繞轉(zhuǎn)動軸O轉(zhuǎn)動,A端與金屬圓環(huán)接觸,一阻值也為的定值電阻通過導線分別與金屬圓環(huán)的圓心O及圓環(huán)邊緣M點連接。使金屬棒OA繞軸O以角速度順時針轉(zhuǎn)動(從右側(cè)看),定值電阻中有電流流過。設(shè)流過定值電阻的電流為I,金屬圓環(huán)的熱功率為P,下列關(guān)于電流I的范圍和金屬圓環(huán)的熱功率P的最大值正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意金屬棒OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
由于金屬棒OA電阻為,而外電路是圓環(huán)的2個部分并聯(lián)再與阻值為的電阻串聯(lián),其中兩部分圓環(huán)并聯(lián)后的阻值最大值與最小值分別為,
流過定值電阻的電流為I
故電流I的最大值和最小值分別為,
金屬圓環(huán)的熱功率P為
當時,金屬圓環(huán)的熱功率最大為
故選C。
05含有導體棒切割磁感應(yīng)線的電路問題
17.(22-23高二下·新疆巴音郭楞·期中)如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=3Ω的電阻,導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1T,導體棒MN放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,與導軌接觸良好,導體棒電阻r=1Ω,導軌的電阻可忽略不計,在平行于導軌的拉力F作用下,導體棒沿導軌向右勻速運動,速度v=5m/s。求:
(1)感應(yīng)電流I的大小并說明方向;
(2)導體棒兩端MN間的電壓大??;
(3)導體棒所受安培力的大小并說明方向。
【答案】(1),逆時針;(2);(3),水平向左
【詳解】(1)由右手定則可以判定感應(yīng)電流的方向為N指向M(或逆時針);導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為
由閉合電路歐姆定律可得,回路中的感應(yīng)電流大小為
(2)導體棒兩端MN間的電壓大小為
(3)由左手定則可知導體棒所受安培力方向水平向左;安培力的大小為
18.(22-23高二下·云南文山·期中)兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導軌底端接有電阻R=8Ω,導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上,磁感強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放,沿導軌下滑。如圖所示,設(shè)導軌足夠長,導軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好,當金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達到最大速度2m/s,求:
(1)導體棒速度最大時候的感應(yīng)電動勢?
(2)滑動摩擦力的大???
(3)此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量?(g取10m/s2)
【答案】(1)2V;(2)0.3N;(3)0.8J
【詳解】(1)導體棒速度最大時候的感應(yīng)電動勢,解得E0=2V
(2)金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達到最大速度,對導體棒分析有
其中感應(yīng)電流
結(jié)合上述解得
(3)根據(jù)功能關(guān)系與能量守恒有
電阻R上產(chǎn)生的熱量,解得
19.(22-23高二下·江蘇常州·期中)圖甲為一質(zhì)量為m、半徑為r、電阻率為ρ、粗細均勻的金屬圓環(huán),其橫截面是直徑為d()的圓?,F(xiàn)將其套在足夠長的永久磁鐵的豎直槽中,圖乙為其俯視圖,磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布,金屬環(huán)所在處磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B,將金屬環(huán)靜止釋放,下降高度為h時,金屬環(huán)開始勻速下落,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,試求:
(1)勻速下落時金屬環(huán)中感應(yīng)電流I的大??;
(2)勻速下落時金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢E的大??;
(3)從靜止釋放到剛要勻速運動的過程中,金屬環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)勻速下落時,根據(jù)受力平衡可得
又
聯(lián)立解得此時金屬環(huán)中感應(yīng)電流大小為
(2)根據(jù)電阻定律,金屬環(huán)的電阻為
則感應(yīng)電動勢為
(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得
解得金屬環(huán)勻速運動時的速度為
從靜止釋放到剛要勻速運動的過程,由能量守恒定律可得
解得
20.(22-23高二下·貴州遵義·期中)如圖甲所示,固定在水平面上電阻不計的兩根光滑平行金屬導軌,間距,導軌右端連接一阻值為的小燈泡L。在矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示,長為。在時刻,電阻不計的金屬棒在水平恒力作用下,由靜止開始沿導軌向右運動。金屬棒從圖中位置運動到位置的整個過程中,通過小燈泡的電流大小始終沒有發(fā)生變化。求:
(1)恒力的大??;
(2)金屬棒進入磁場前做勻加速直線運動的加速度大小。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)金屬棒沒有進入磁場時,回路中感應(yīng)電動勢為
回路電流大小為
因小燈泡的電流大小始終沒有發(fā)生變化,故在末金屬棒剛好進入磁場,且做勻速運動,此時金屬棒中的電流大小為
則安培力為
根據(jù)受力平衡可知,恒力的大小為
(2)設(shè)金屬棒進入磁場時的速度為,則有
解得
根據(jù)
解得金屬棒進入磁場前的加速度為
06線圈穿過磁場邊界的電路問題
21.(11-12高二下·浙江寧波·期中)如圖所示,由均勻?qū)Ь€制成的,半徑為R的圓環(huán),以v的速度勻速進入一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。當圓環(huán)運動到圖示位置()時,a、b兩點的電勢差為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】有效切割長度即a、b連線,即有效切割長度為,所以產(chǎn)生的電動勢為
由右手定則可知電流的方向為,所以。由于在磁場部分的阻值為整個圓的,由閉合電路歐姆定律可得
故選D。
22.(19-20高二下·江蘇無錫·階段練習)一單匝正方形線框abcd放在粗糙水平桌面上,空間存在豎直向下的有界勻強磁場,其俯視圖如圖所示,線框在水平外力作用下從左邊界以速度v勻速進入磁場,當cd邊剛好進入磁場時撤去外力,線框ab邊到達磁場的右邊界時恰好速度為0.已知正方形線框邊長為L,質(zhì)量為m,總電阻為R,與桌面間動摩擦因數(shù)為μ,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場寬度大于L,重力加速度為g,求:
(1)當ab邊剛進入磁場時,ab中感應(yīng)電動勢E和ab兩端的電壓Uab;
(2)水平拉力F的大??;
(3)磁場的寬度d.
【答案】(1),;(2);(3)
【詳解】(1)線框ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有
根據(jù)歐姆定律,有ab兩端的電壓
(2)線框ab邊所受安培力
水平拉力F的大小
(3)撤去拉力后,線框勻減速運動
減速的加速度
則有在磁場中
磁場的寬度
23.(多選)(22-23高二上·福建龍巖·期末)如圖所示,光滑絕緣水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在范圍足夠大的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里。邊長為a,總電阻為R的正方形導線框PQMN沿與磁場邊界成45°角速度方向進入磁場,如圖所示。當對角線PM剛進入磁場時,線框的速度大小為v,此時線框( )
A.感應(yīng)電流大小為B.感應(yīng)電流大小為
C.受安培力大小為D.受安培力大小為
【答案】BD
【詳解】AB.磁場邊界成45°角速度方向進入磁場,此時感應(yīng)電動勢大小為
感應(yīng)電流大小為
A錯誤,B正確;
CD.此時導線框的有效長度為,故安培力大小為
C錯誤,D正確。
故選BD。
24.(22-23高二下·江蘇無錫·期中)如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進磁場,當AC剛進入磁場時速度為v,方向與磁場邊界成。若線框的總電阻為R,則( )
A.AC剛進入磁場時,DA兩端電勢差等于DC兩端電勢差
B.AC剛進入磁場時,線框中感應(yīng)電流為
C.AC剛進入磁場時,線框所受安培力為
D.在以后穿過磁場的過程中,線框的速度不可能減小到零
【答案】D
【詳解】A.AC剛進入磁場時,CD邊切割磁感線,而切割磁感線的導體相當于電源,根據(jù)右手定則可知D點相當于電源的正極,C點相當于電源的負極,而DC兩端的等于路端電壓,由
可知,
則可知
故A錯誤;
B.AC剛進入磁場時,線框中感應(yīng)電流為
故B錯誤;
C.AC剛進入磁場時,只有DC邊和DA邊在磁場中,根據(jù)左手定則可知,DC邊和DA邊所受安培力大小相同,且互相垂直,因此可知線框所受安培力為DC邊和DA邊所受安培力的合力,根據(jù)安培力的計算公式有
則線框所受安培力的大小為
故C錯誤;
D.線框在穿過磁場的過程中,切割磁感線的有效長度始終與磁場邊界重合,根據(jù)左手定則可知線框所受安培力始終垂直于磁場邊界向下,線框運動的實際速度可分解為垂直于磁場邊界向上的分速度和平行于磁場邊界的另一分速度,而平行磁場邊界的方向合力為零,由此可知,平行磁場邊界的分速度始終不變,即平行磁場邊界的運動為勻速直線運動,因此可知,線框在以后穿過磁場的過程中,速度不可能減小到零,故D正確。
故選D。
07由B-t圖像計算感生電動勢的大小問題
25.(22-23高二下·山東聊城·期末)如圖甲所示,矩形導線框ABCD固定在勻強磁場中,規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向,線框中電流沿著順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】C.根據(jù)楞次定律,在0~2t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向一直是順時針,一直是正值,C錯誤;
D.根據(jù)楞次定律,在0~2t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向一直是逆時針,一直是負值,D錯誤;
A.根據(jù)楞次定律,在0~t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向為順時針,是正值;根據(jù)楞次定律,在t0~2t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向為逆時針,是負值,A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律,在0~t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向為逆時針,是負值;根據(jù)楞次定律,在t0~2t0時間內(nèi),感應(yīng)電流的方向為順時針,是正值;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
,
所以
又因為
所以
B正確。
故選B。
26.(多選)(22-23高二上·河北邢臺·期末)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質(zhì)細導線的電阻率為 、橫截面積為S,將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。 時磁感應(yīng)強度的方向如圖(a)所示;磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在 到 的時間間隔內(nèi)( )
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小始終為
D.圓環(huán)中的MN兩點的電勢差大小始終為
【答案】BD
【詳解】A.根據(jù)楞次定律可以判定,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向沿順時針方向,根據(jù)左手定則可知,在時間內(nèi),圓環(huán)所受安培力方向水平向左,在時間內(nèi),圓環(huán)所受安培力方向水平向右,故A錯誤;
B.根據(jù)上述可知,圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向,故B正確;
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,圓環(huán)中感應(yīng)電動勢的大小為
圓環(huán)的電阻
根據(jù)歐姆定律,感應(yīng)電流為,解得
故C錯誤;
D.圓環(huán)左側(cè)為等效電源,MN兩點的電勢差等于路端電壓,則
故D正確。
故選BD。
27.(多選)(23-24高二上·遼寧大連·期末)在如圖(a)所示的電路中,電阻,圓形金屬線圈半徑為,線圈導線的電阻也為R,電容器的電容為C,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示,圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為和,其余導線的電阻不計。時閉合S,至時刻,電路中的電流已穩(wěn)定,下列說法正確的是( )
A.電容器下極板帶正電
B.時刻電容器所帶的電荷量為
C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為
D.穩(wěn)定后線圈兩端的電壓為
【答案】AD
【詳解】A.由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流,則電容器下極板帶正電,選項A正確;
BC.感應(yīng)電動勢
回路的感應(yīng)電流
時刻電容器所帶的電荷量為
選項BC錯誤;
D.穩(wěn)定后線圓兩端的電壓為
選項D正確。
故選AD。
28.(多選)(23-24高二上·吉林長春·期末)如圖甲所示,單匝正方形線框abcd的電阻R=0.5Ω,邊長L=20cm,勻強磁場垂直于線框平面向里,磁感應(yīng)強度的大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,則下列說法中正確的是( )
A.線框中的感應(yīng)電流沿逆時針方向,大小為0.24A
B.0~2s內(nèi)通過ab邊橫截面的電荷量為
C.3s時ab邊所受安培力的大小為
D.0~4s內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】BD
【詳解】A.根據(jù)楞次定律可知,線框中的感應(yīng)電流沿順時針方向,線框中的感應(yīng)電動勢為
線框中的感應(yīng)電流大小為
故A錯誤;
B.0~2s內(nèi)通過ab邊橫截面的電荷量為
故B正確;
C.由圖可知,3s時磁感應(yīng)強度的大小為,ab邊所受安培力的大小為
故C錯誤;
D.0~4s內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
故D正確。
故選BD。
08感生電動勢和動生電動勢并存問題
29.(2019·河北唐山·模擬預(yù)測)如圖所示,處于勻強磁場中的半封閉平行金屬導軌框架MNPQ,寬NP為L.磁場與其平面垂直,磁感應(yīng)強度B的變化規(guī)律如圖所示.導體棒ab的電阻為R,導軌電阻不計.從t=0開始,在外力作用下導體從導軌的最左端以速度v向右勻速運動,則t0時刻回路中的感應(yīng)電流大小為
A.0B.C.D.
【答案】A
【詳解】t0時刻ab切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢為
ab中電流的方向由b到a;
此時回路中的感生電動勢為
ab中電流的方向是a到b;
可知回路中的感應(yīng)電流大小為
故選A。
30.(多選)(2023·黑龍江哈爾濱·一模)如圖甲所示,兩根固定的平行金屬導軌的端點P、Q用電阻可忽略的導線相連,導軌間距0.4 m,每根導軌單位長度的電阻為0.01Ω/m。均勻變化的磁場垂直于導軌平面,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻有一電阻不計的金屬桿從P、Q端以1.0m/s的速度勻速運動,滑動過程中保持與導軌垂直,則( )
A.0.5s末回路中電動勢為4×10-3 V
B.0.5s末回路電功率為1.6×10-3 W
C.1s末穿過回路的磁通量為8×10-3 Wb
D.1s末金屬桿所受安培力大小為6.4×10-3N
【答案】CD
【詳解】A.導體棒在0.5s時電動勢為
A錯誤;
B.導體棒在0.5s時電功率為
B錯誤;
C.磁通量的變化量為
C正確;
D.1s末金屬桿電流大小
因此安培力大小
D正確。
故選CD。
31.(多選)(22-23高二下·安徽·期中)如圖所示,兩根平行光滑金屬導軌固定在水平面內(nèi),導軌間距為,左端連接電阻,軌道平面內(nèi)存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化規(guī)律為,導體棒ab放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,導體棒質(zhì)量,電阻為,初始時導體棒位于導軌左端。在平行于導軌外力作用下,導體棒沿導軌以速度向右做勻速運動,運動過程中導體棒始終與導軌垂直且接觸良好。設(shè)金屬導軌足夠長,不計導軌電阻和空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.導體棒中感應(yīng)電流I隨時間t變化規(guī)律為
B.導體棒所受拉力F隨時間t變化規(guī)律為
C.0~2s內(nèi)通過電阻R的電量為8C
D.時外力的瞬時功率為128W
【答案】CD
【詳解】A.經(jīng)時間t導體棒移動位移
回路面積
回路產(chǎn)生感生電動勢
根據(jù)楞次定律和安培定則,導體棒電流方向由a到b,t時刻導體棒切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢
根據(jù)右手定則,導體棒電流方向由a到b,兩個電動勢方向一致,回路電動勢
根據(jù)歐姆定律有
故A錯誤;
B.導體棒勻速運動,所受拉力與安培力等大反向,可得導體棒所受拉力大小
故B錯誤;
C.通過電阻的電流表達式
在圖像中對應(yīng)圖線面積表示電量,0~2s內(nèi)通過電阻R的電量
故C正確;
D.時外力
其功率
故D正確。
故選CD。
32.(20-21高二下·重慶南岸·期中)如圖,兩條間距為L的平行金屬導軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一金屬棒垂直放置在兩導軌上;在MN左側(cè)面積為S的圓形區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場,磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt,式中k為常量,且k>0;在MN右側(cè)區(qū)域存在一與導軌垂直、磁感應(yīng)強度大小為B0、方向垂直紙面向里的勻強磁場。t=0時刻,金屬棒從MN處開始,在水平拉力F作用下以速度v0向右勻速運動。金屬棒與導軌的電阻及摩擦均可忽略。則( )
A.在t時刻穿過回路的總磁通量為B0Lv0t
B.電阻R上的電流隨時間均勻增大
C.在時間Δt內(nèi)流過電阻的電荷量為Δt
D.金屬棒所受的水平拉力F隨時間均勻增大
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)題圖可知,MN左邊的磁場方向與右邊的磁場方向相同,則穿過回路的總磁通量即為兩邊磁通量之和,在t(t>0)時刻穿過回路的總磁通量為
故A錯誤;
B.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路中產(chǎn)生總的感應(yīng)電動勢為
由閉合電路歐姆定律有
則電阻R上的電流為恒定電流,故B錯誤;
C.在時間Δt內(nèi)流過電阻的電荷量為
故C正確;
D.金屬棒受到的安培力大小為
保持不變,金屬棒勻速運動,水平拉力大小等于安培力大小,所以水平拉力F保持不變,故D錯誤。
故選C。
09線框進出磁場類問題
33.(多選)(23-24高二上·寧夏銀川·期中)如圖所示,勻強磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場在y軸方向足夠?qū)?在x軸方向?qū)挾葹閍。一直角三角形導線框ABC(BC邊的長度為a)從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在下圖中感應(yīng)電流i、BC兩端的電壓UBC與線框移動的距離x的關(guān)系圖像正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【詳解】AB.設(shè),三角形導線框ABC向右勻速運動的速度為,則其勻速穿過磁場區(qū)域的過程中,在內(nèi),切割磁感線的有效長度為
由此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
設(shè)三角形導線框ABC的總電阻為,則其產(chǎn)生的感應(yīng)電流為
可知,感應(yīng)電流隨時間均勻增加,而根據(jù)楞次定律可知,在內(nèi),感應(yīng)電流為逆時針方向,即為正方向,而在內(nèi),切割磁感線的有效長度隨時間的變化關(guān)系與內(nèi)的相同,而根據(jù)楞次定律可知,此過程中感應(yīng)電流為順時針方向,即為負方向,但仍隨著時間均勻增大,故A錯誤,B正確;
CD.設(shè)BC邊的電阻為,則其兩端的電壓
在內(nèi),感應(yīng)電流為為正方向,且隨時間均勻增加,則可知在內(nèi),BC兩端的電壓均勻增加且圖像在上方,在內(nèi),感應(yīng)電流為負方向,且隨時間均勻增加,則可知在內(nèi),BC兩端的電壓均勻增加且圖像在下方,故C錯誤,D正確。
故選BD。
34.(22-23高一下·山東濰坊·期中)如圖所示,矩形導體框abcd的ab邊長為、bc邊長為2,在外力作用下以速度v向右勻速進入有界勻強磁場,第一次ab邊與磁場邊界平行、第二次bc邊與磁場邊界平行。則先后兩次進入磁場過程中,ab兩點間的電勢差之比為( )
A.1:2B.5:2C.5:4D.5:8
【答案】B
【詳解】當導體框剛進入磁場時,兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為
,
兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流分別為
,
第一次ab間的電壓為路端電壓,則有
第一次ab間的電壓為
則先后兩次進入磁場過程中,ab兩點間的電勢差之比為
故選B。
35.(23-24高二上·河北保定·期中)如圖所示,用同種材料制成的粗細均勻的正方形導線框abcd放在傾角的固定絕緣斜面上,將導線框abcd從靜止開始釋放,導線框向下滑動后進入一方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強度的勻強磁場區(qū)域,ab邊、磁場邊界(圖中虛線)及斜面底邊EF均相互平行。已知導線框的質(zhì)量,導線框的電阻,導線框的邊長和磁場區(qū)域的寬度均是,導線框與斜面間的動摩擦因數(shù),取重力加速度大小。求:
(1)導線框ab邊進入磁場區(qū)域瞬間,導線框ab兩端的電壓;
(2)導線框穿過磁場區(qū)域的過程中,導線框上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)設(shè)導線框ab邊進入磁場區(qū)域瞬間的速度大小為v,根據(jù)動能定理有
導線框ab邊進入磁場區(qū)域瞬間,導線框ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
導線框中的電流
導線框ab兩端的電壓,解得
(2)導線框ab邊進入磁場后,導線框受到的安培力
對導線框受力分析,有
即導線框勻速穿過磁場區(qū)域,導線框穿過磁場區(qū)域的時間
導線框上產(chǎn)生的焦耳熱,解得
36.(多選)(22-23高二下·寧夏固原·期中)如圖所示,矩形閉合導體線框在勻強磁場上方,由不同高度靜止釋放,用、分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大,不計空氣影響,則下列圖像可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化規(guī)律的是( )
A.B. C.D.
【答案】BCD
【詳解】AB.線框先做自由落體運動,若安培力大于重力,ab邊進入磁場先做減速運動,根據(jù)安培力公式
可知,線框的加速度應(yīng)該是逐漸減小,v-t圖象的斜率應(yīng)逐漸減小,先線框所受的安培力與重力二力平衡后,做勻速直線運動,速度不變;線框完全進入磁場后,磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,線框只受重力,做加速度為g的勻加速直線運動,故v-t圖象的斜率可能先不變,后減小,再為零,最后又不變,故A錯誤,B正確;
C.線框先做自由落體運動,ab邊進入磁場后因為重力大于安培力,做加速度減小的加速運動,cd邊離開磁場做勻加速直線運動,加速度為g,故C正確;
D.線框先做自由落體運動,ab邊進入磁場后因為重力等于安培力,做勻速直線運動,cd邊離開磁場做勻加速直線運動,加速度為g,故D正確。
故選BCD。
10導體棒在導軌上的運動問題
37.(22-23高二下·云南保山·期中)如圖所示,兩根平行的光滑金屬導軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導軌間距為L,電阻不計。水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。導體棒a和b的質(zhì)量分別為m和2m,電阻值分別為Ra=2R,Rb=R;b棒放置在水平導軌上足夠遠處,a棒在弧形導軌上距水平面h高度處由靜止釋放。運動過程中導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,重力加速度為g。求:
(1)最終穩(wěn)定時兩棒的速度大??;
(2)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中,b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)求全過程通過a棒的電荷量。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)對a棒由動能定理得
解得
取水平向右為正方向,由動量守恒定律得
解得
(2)對系統(tǒng)由能量守恒定律得
解得
b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能為
(3)對b棒由動量定理得
解得
可知全過程通過a棒的電荷量為。
38.(多選)(23-24高二上·河南·期中)如圖所示,電阻不計的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌放置在同一水平面內(nèi),導軌間距為,與導軌連接的定值電阻,質(zhì)量為、垂直于導軌放置的金屬棒接入電路中的電阻為,整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中。某時刻,金屬棒在與導軌平行的外力F作用下以的加速度由靜止開始運動,向右勻加速運動8m時撤去外力F,然后逐漸減速直至停止運動。則( )
A.外力F撤去后金屬棒做勻減速運動
B.金屬棒減速時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱能為1.6J
C.金屬棒減速時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱能為0.8J
D.金屬棒加速時間內(nèi)通過電阻的電量為4.0C
【答案】BD
【詳解】A.外力F撤去后金屬棒只受安培力作用,根據(jù)牛頓第二定律
撤去外力F后,金屬棒的速度逐漸減小,受到的安培力逐漸減小,加速度逐漸減小,金屬棒不可能做勻減速運動,故A錯誤;
BC.設(shè)撤去外力時棒的速度為,根據(jù)運動學公式
其中,解得
在撤去外力后安培力做功為,根據(jù)動能定理
得撤去外力后產(chǎn)生的熱能
故B正確,C錯誤;
D.設(shè)棒勻加速運動的時間為,由法拉第電磁感應(yīng)定律得
其中
由閉合電路的歐姆定律知
電荷量為
聯(lián)立解得
故D正確。
故選BD。
39.(多選)(23-24高二上·廣東茂名·期中)如圖甲所示,固定在同一絕緣水平面上的兩根平行光滑金屬導軌,兩導軌間的距離為1.5 m,左端接有阻值為的定值電阻R。阻值為、質(zhì)量為1kg的金屬棒ab跨接在導軌上,形成閉合回路??臻g有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為2T。ab棒在外力 F的作用下沿著導軌運動的速度時間圖像如圖乙所示。導軌的電阻忽略不計,且運動過程中金屬棒始終與導軌垂直。下列說法正確的是( )
A.0~ 3s內(nèi)通過ab棒的電荷量為1.5CB.0 ~3s內(nèi)外力F的沖量大小為11N·s
C.3s ~6s內(nèi)ab棒兩端電壓為6VD.3s~6s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱為18J
【答案】AD
【詳解】A.0~3s內(nèi)通過ab棒的電荷量
又
解得通過ab棒的電荷量為
A正確;
B.0~3s內(nèi),根據(jù)動量定理
又
解得外力F的沖量大小為
B錯誤。
CD.3s ~6s內(nèi)ab棒電流為
ab棒兩端電壓
回路產(chǎn)生的焦耳熱為
C錯誤,D正確。
故選AD
40.(多選)(22-23高二下·河南鄭州·期中)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬直導軌固定在水平面上,左側(cè)軌道間距為2d,右側(cè)軌道間距為d、軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上,質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上?,F(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0,經(jīng)過一段時間兩金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導軌良好接觸,導軌電阻忽略不計,金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運動,則下列說法正確的是( )
A.金屬棒b穩(wěn)定時的速度大小為
B.整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為
C.整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為
D.整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】BD
【詳解】A.穩(wěn)定時回路磁通量不變,需要b的速度是a的速度的2倍,取向右為正方向,對a、b棒分別列動量定理方程:
解得
即b穩(wěn)定時的速度為,故A錯誤;
B.對a,由動量定理
即
解得整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為
故B正確
C.由電荷量的計算公式有
其中,解得整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為
故C錯誤
D.根據(jù)能量守恒定律
其中,解得整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為
故D正確
故選BD。
11電磁感應(yīng)中的動量、能量問題
41.(2023高二下·山東臨沂·期中)如圖所示,間距為的平行傾斜光滑導軌與足夠長的平行水平光滑導軌平滑連接,導軌電阻不計,水平導軌處在足夠大、方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為。金屬棒cd靜止放在水平導軌上,且與導軌垂直并被鎖定,金屬棒ab垂直于傾斜導軌由靜止釋放,釋放位置與水平導軌的高度差為。金屬棒ab進入磁場后始終未與金屬棒cd發(fā)生碰撞,已知金屬棒ab、cd的長度均為,質(zhì)量均為,電阻均為。求:
(1)金屬棒cd被鎖定時,金屬棒cd產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)金屬棒cd被鎖定時,金屬棒ab在水平導軌上運動的距離;
(3)金屬棒cd解除鎖定,金屬棒ab仍從同一位置靜止釋放,整個過程金屬棒cd產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)金屬棒cd鎖定時,金屬棒ab運動到水平導軌的速度為,根據(jù)動能定理有
解得
根據(jù)能量守恒,整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為
金屬棒cd產(chǎn)生的焦耳熱為
(2)對金屬棒ab,根據(jù)動量定理有
又
聯(lián)立解得金屬棒ab在水平導軌上運動的距離為
(3)金屬棒cd解除鎖定,根據(jù)動量守恒可得
根據(jù)能量守恒有
金屬棒cd產(chǎn)生的焦耳熱
聯(lián)立解得
42.(23-24高二上·湖北黃岡·期中)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌傾斜固定,導軌寬度,傾角為,上端連接一電容器,垂直導軌平面向上的勻強磁場穿過導軌所在平面.現(xiàn)讓一根質(zhì)量為的導體棒從靜止開始滑下,已知導體棒的質(zhì)量,所有電阻均不計,重力加速度大小為,當導體棒下滑的距離為時,下列說法正確的是( )
A.導體棒做變加速運動B.導體棒做勻加速運動,加速度大小為
C.導體棒的速度大小為D.電容器所帶的電荷量為
【答案】D
【詳解】AB.電容器兩端電勢差U等于導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,當導體棒的速度大小為v時,有
U=Blv,ΔU=BlΔv,ΔQ=CΔU,ΔQ=IΔt
根據(jù)加速度定義式可得
根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin30°-BIl=ma
解得
因,可得
即導體棒做勻加速運動,故AB錯誤;
C.當導體棒下滑的距離為時,導體棒的速度大小為
選項C錯誤;
D.電容器所帶的電荷量為
選項D正確。
故選D。
43.(23-24高二上·浙江紹興·期中)如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成θ角,其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,經(jīng)過足夠長的時間,當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時,棒的速度為v,則ab棒在這一過程中( )
A.受到的最大安培力為
B.運動的平均速度為
C.下滑的位移為
D.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
【答案】C
【詳解】B.金屬棒ab開始做加速運動,速度增大,感應(yīng)電動勢增大,所以感應(yīng)電流也增大,導致金屬棒受到的安培力增大,所以加速度減小,即金屬板做加速度逐漸減小的變加速運動,不是勻變速直線運動,則運動的平均速度大小
故B錯誤;
A.當速度為時,電動勢為
電路電流為
則這一過程金屬棒ab受到的最大安培力為
故A錯誤;
C.根據(jù)
解得下滑的位移為
故C正確;
D.由于這一過程,安培力逐漸增大,則金屬棒ab克服安培力做功滿足
則產(chǎn)生的焦耳熱小于,故D錯誤。
故選C。
44.(多選)(22-23高二下·重慶江北·期中)如圖甲所示,間距為d的兩根平行長直金屬導軌MN、PQ固定在傾角為的絕緣斜面上,導軌下端接有阻值為R的電阻,一根長為d、電阻為R、質(zhì)量為m的直導體棒ab垂直放在兩導軌上。ab從離地高H處靜止釋放后沿導軌運動,導體棒的機械能E隨導體棒下降高度h變化的圖像如圖乙所示,圖線斜率大小為k。再將整個裝置放于方向垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,從同一位置靜止釋放導體棒ab,到達斜面底端時,導體棒已經(jīng)勻速。ab在運動過程中與兩導軌接觸良好,導軌電阻不計,忽略地磁場影響,重力加速度大小為g,則下列說法正確的是( )
A.導體棒與導軌的動摩擦因數(shù)為
B.放入磁場后,導體棒勻速時的速度為
C.放入磁場后,導體棒從釋放到離開斜面,流過電阻R的電量為
D.放入磁場后,導體棒從釋放到離開斜面時間為
【答案】ABC
【詳解】A.由能量關(guān)系可知,導體棒機械能的減小量等于摩擦力做功,即
由題意可知
可得
故A正確;
B.放入磁場后,導體棒勻速時,則
解得
故B正確;
C.放入磁場后,導體棒從釋放到離開斜面,流過電阻R的電量為
故C正確;
D.放入磁場后,導體棒從釋放到離開斜面由動量定理
解得
故D錯誤。
故選ABC。
12電磁感應(yīng)與電路的綜合問題
45.(23-24高二上·山東濟南·期中)如圖甲所示,螺線管匝數(shù)n=1000,橫截面積S=0.02m2,電阻r=1,螺線管外接一個阻值R=4的電阻,電阻的一端b接地,一方向平行于螺線管軸線向左的磁場穿過螺線管,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則( )
A.在0~4s時間內(nèi),R中有電流從a流向b
B.在4~6s時間內(nèi),通過R的電流大小為8A
C.在t=3s時穿過螺線管的磁通量為0.7Wb
D.在4~6s時間內(nèi),R兩端電壓Uab=40V
【答案】B
【詳解】A.在0~4s內(nèi),原磁場磁感應(yīng)強度增大,則穿過螺線管的磁通量向左增加,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向右,再由安培定則可知R中的電流方向從b流向a,故A錯誤;
B.在4s~6s內(nèi),感應(yīng)電動勢為
則R中電流大小為
故B正確;
C.由圖乙可知,t=3s時磁感應(yīng)強度分別為B=3.5T,則此時穿過螺線管的磁通量為
故C錯誤;
D.在4s~6s內(nèi),根據(jù)楞次定律可知,R中的電流從a流向b,則R兩端電壓為
故D錯誤;
故選B。
46.(多選)(22-23高二下·黑龍江七臺河·期中)如圖所示,一邊長為L、阻值為R的等邊三角形單匝金屬線圈,繞軸EF以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,EF的左側(cè)有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,則( )
A.圖示位置線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最小
B.從圖示位置轉(zhuǎn)出磁場的過程中,線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流
C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為
D.轉(zhuǎn)動一周,外力做功的功率為
【答案】AD
【詳解】A.根據(jù)中性面的性質(zhì)可知,圖示位置線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最小,故A正確;
B.從圖示位置轉(zhuǎn)出磁場的過程中,線圈的磁通量向里減小,根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故B錯誤;
C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為
線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為
故C錯誤;
D.線圈在轉(zhuǎn)動一個周期的過程中,只有半個周期產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)能量守恒定律有
解得
故D正確。
故選AD。
47.(22-23高二下·黑龍江七臺河·期中)如圖甲所示,螺線管匝數(shù)匝,螺線管導線電阻,,,。在一段時間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁通量φ按如圖乙所示的規(guī)律變化,取螺線管內(nèi)的磁場B的方向向下為正方向,閉合S電路穩(wěn)定后。求:
(1)a、b兩點的電勢差;
(2)斷開S后,流經(jīng)的電荷量Q。
【答案】(1);(2)
【詳解】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得
得
閉合S后,根據(jù)閉合電路歐姆定律
此時,路端電壓
根據(jù)楞次定律可知端電壓小于端電壓,則
(2)穩(wěn)定后,電容器兩端電壓
則
48.(多選)(23-24高二上·河北保定·期中)如圖所示,間距為L、水平放置的平行U形光滑金屬導軌間有垂直于導軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,傾斜放置的金屬桿MN在外力作用下以速度v平行于導軌向右勻速運動,金屬桿MN與導軌的夾角為,其單位長度的電阻為r,MN運動過程中與導軌始終接觸良好,導軌電阻不計。下列說法正確的是( )
A.金屬桿MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為
B.閉合回路中的感應(yīng)電流的大小為
C.金屬桿MN所受安培力的大小為
D.金屬桿MN的熱功率為
【答案】BC
【詳解】A.金屬桿切割的有效長度等于導軌間距L,故電路中感應(yīng)電動勢
選項A錯誤;
B.閉合回路中感應(yīng)電流的大小
選項B正確;
C.金屬桿受到的安培力的大小
選項C正確;
D.金屬桿的熱功率
選項D錯誤。
故選BC。
13自感與互感
49.(多選)(22-23高二下·四川瀘州·期中)如圖所示的電路中有和兩個完全相同的燈泡,線圈L的電阻忽略不計。下列說法中正確的是( )
A.閉合S時,先亮,后亮,最后一樣亮
B.斷開S時,L2立刻熄滅,L1過一會兒熄滅
C.閉合、斷開S過程中L1中的電流始終從b到a
D.閉合、斷開S過程中L2中的電流始終從d到c
【答案】AC
【詳解】A.閉合開關(guān)S的瞬間,先亮,由于電感線圈阻礙原電流的增大,則其電流只能逐漸增大,所以燈泡逐漸亮起來,線圈L的電阻忽略不計,則最后一樣亮,故A正確;
B.斷開S瞬間,線圈和兩個燈泡組成新的回路,線圈產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電流阻礙原電流的減小,因兩燈泡的電阻相等,正常發(fā)光時兩燈泡的電流相等,則兩燈都逐漸熄滅,故B錯誤;
CD.由圖可知,閉合開關(guān)S,L1中的電流從b到a,L2中的電流從d到c,斷開S瞬間,線圈和兩個燈泡組成新的回路,線圈產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電流阻礙原電流的減小,則L1中的電流從b到a,L2中的電流從c到d,故D錯誤,C正確。
故選AC。
50.(23-24高二上·河北保定·期中)如圖所示,L是直流電阻可忽略的線圈,a、b、c是三個相同的小燈泡,下列說法正確的是( )
A.開關(guān)S閉合瞬間,c燈立即亮,a、b燈逐漸變亮
B.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后,a、b燈都亮,c燈不亮
C.開關(guān)S斷開后,a、b燈立即熄滅,c燈逐漸熄滅
D.開關(guān)S斷開后,b燈立即熄滅,a、c燈逐漸熄滅
【答案】D
【詳解】A.開關(guān)S閉合瞬間,a、b燈立即亮,線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大,使得c燈逐漸變亮,選項A錯誤;
B.開關(guān)S閉合至電路穩(wěn)定后,L相當于導線,則三燈都亮,選項B錯誤;
CD.開關(guān)S斷開后,b燈立即熄滅,線圈中產(chǎn)生自感電流阻礙原電流的減小,則電流將在線圈與a、c燈之間形成新的回路,使得a、c燈逐漸熄滅,選項C錯誤,D正確。
故選D。
51.(22-23高二下·重慶渝北·期中)如圖所示的電路中,L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈,、和是三個完全相同的燈泡,E是內(nèi)阻不計的電源,在時刻,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后在時刻斷開開關(guān)S,規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過、的電流方向為正,分別用、表示流過和的電流,則下圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】當閉合電鍵時,因為線圈與D1相連,所以電流I1會慢慢增大,D2這一支路立即就有電流,當電鍵斷開時,線圈阻礙電流的減小,而且D1、D2、D3組成回路,所以通過D1的電流不會立即消失,會從原來慢慢減小,且方向不變,通過D1的電流也流過D2,I2反向,逐漸減小,由于電路穩(wěn)定時通過D1的電流大于D2的電流,所以D2和D3都會閃亮一下。
故選C。
52.(22-23高二下·福建漳州·期中)如圖所示,L是自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻不計,a、b、c是三個相同的小燈泡,下列說法正確的是( )
A.開關(guān)S閉合時,c燈立即亮,a燈逐漸亮,b燈立即亮但亮度不變
B.開關(guān)S閉合時,c燈立即亮,a燈逐漸亮,b燈立即亮但亮度會變暗
C.開關(guān)S斷開時,c燈立即熄滅,b閃暗一下后逐漸熄滅,a逐漸熄滅
D.開關(guān)S斷開時,c燈立即熄滅,b閃亮一下后逐漸熄滅,a逐漸熄滅
【答案】B
【詳解】AB.開關(guān)S閉合時,b、c燈立即亮,由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加,使得a燈逐漸變亮,同時b燈亮度會逐漸變暗些,最終亮度與a等相同,A錯誤,B正確;
CD.開關(guān)S斷開時,c燈立即熄滅,由于在L中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小,則電流將在L與a、b燈之間形成新的回路,使得a、b燈逐漸熄滅,由于線圈直流電阻不計,所以電路穩(wěn)定時a、b燈的電流相等,開關(guān)S斷開時,b燈不會閃亮一下也不會閃暗一下,而是逐漸熄滅,C、D錯誤。
故選B。
14渦流、電磁阻尼的原理及應(yīng)用
53.(22-23高二下·浙江嘉興·期中)下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是( )
A.圖甲:金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬
B.圖乙:搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動,則鋁框會以相同的速度同向轉(zhuǎn)動
C.圖丙:真空冶煉爐,當爐外線圈通入高頻交流電時,線圈中產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬
D.圖?。何脖淼谋眍^,在運輸時連接正、負接線柱保護電表指針,利用了電磁阻尼原理
【答案】D
【詳解】A.甲圖中金屬探測器通過使用變化電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬,故A錯誤;
B.由電磁驅(qū)動原理,圖乙中搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動,則鋁框會同向轉(zhuǎn)動,且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢,即同向異步,B錯誤;
C.真空冶煉爐,當爐外線圈通入高頻交流電時,在鐵塊中會產(chǎn)生渦流,鐵塊中就會產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬,選項C錯誤;
D.微安表的表頭,在運輸時連接正、負接線柱保護電表指針,利用了電磁阻尼原理,D正確。
故選D。
54.(23-24高二上·寧夏銀川·期中)下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中說法不正確的是( )
A.圖甲當蹄形磁體順時針轉(zhuǎn)動時,鋁框?qū)⒊喾捶较蜣D(zhuǎn)動
B.圖乙真空冶煉爐能在真空環(huán)境下,使爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流,從而煉化金屬
C.圖丙磁電式儀表,把線圈繞在鋁框骨架上,使線框盡快停止擺動利用了電磁阻尼原理
D.圖丁是毫安表的表頭,運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起,這是為了保護電表指針,利用了電磁阻尼原理
【答案】A
【詳解】A.圖甲當蹄形磁體順時針轉(zhuǎn)動時,通過鋁框的磁通量變化,鋁框產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量變化,則鋁框?qū)㈨槙r針轉(zhuǎn)動,A錯誤;
B.高頻交流電產(chǎn)生高頻交變磁場,因電磁感應(yīng)使金屬產(chǎn)生渦流,由于電流的熱效應(yīng),從而煉化金屬,B正確;
CD.線圈在磁場中偏轉(zhuǎn)時,由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的“阻礙”作用,產(chǎn)生阻礙線圈的偏轉(zhuǎn),這是電磁阻尼原理,CD選項的描述均利用了這種原理,CD正確。
本題選擇說法不正確的,故選A。
55.(多選)(23-24高二上·浙江溫州·期中)關(guān)于下列四幅圖的說法中正確的是( )
A.如圖甲,利用的實驗裝置探究影響平行板電容器電容的影響因素,采用了控制變量法
B.如圖乙,為使電子感應(yīng)加速器真空中產(chǎn)生順時針方向的感生電場,電磁鐵線圈電流應(yīng)該由強到弱
C.如圖丙,真空冶煉爐是爐內(nèi)的金屬導體內(nèi)產(chǎn)生渦流使其熔化
D.如圖丁,探雷器是利用渦流工作的,探測時是地下的金屬感應(yīng)出渦流,渦流的磁場反過來影響線圈中的電流,使儀器報警
【答案】ACD
【詳解】A. 探究影響平行板電容器電容的影響因素時,采用了控制變量法A正確;
B. 電子感應(yīng)加速器是利用電磁鐵間變化的磁場產(chǎn)生威生電場使電子加速的儀器,圖中上面電磁鐵的下端是S極,下面電磁鐵的上端是N極,所以電鐵在真空室中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向上,電磁鐵線圈中的電流由強到弱時,由楞次定律可知,電子感應(yīng)加速器真空中產(chǎn)生逆時針方向的感生電場,故B錯誤;
C. 真空治煉爐的工作原理是爐內(nèi)的金屬導體內(nèi)產(chǎn)生渦流使其熔化,故C正確;
D. 探測器中有交流電流,其產(chǎn)生變化的磁場,其磁場會在金屬物品中感應(yīng)出渦流,而流產(chǎn)生的磁場又會發(fā)過來影響線圈中的電流,從而使儀器報警,故D正確。
故選ACD。
56.(23-24高二上·湖北·期中)10月26日11時14分,搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,飛船入軌后,將按照預(yù)定程序與空間站組合體進行自主快速交會對接,航天器對接時存在一定的相對速度,由于航天器的質(zhì)量大,對接時產(chǎn)生的動能比較大,為了減少對接過程中產(chǎn)生的震動和撞擊,對接機構(gòu)內(nèi)部采用了電磁阻尼器消耗對接能量。如圖為某電磁阻尼器的簡化原理圖,當質(zhì)量塊上下移動時會帶動磁心一起運動,磁心下方為N極,下列說法正確的是( )
A.當質(zhì)量塊帶動磁心下移時,線圈有擴張趨勢
B.當質(zhì)量塊帶動磁心下移時,通過電阻R的電流向上
C.整個過程對應(yīng)的是電能向磁場能轉(zhuǎn)換
D.減小線圈匝數(shù),阻尼效果增強
【答案】B
【詳解】A.當質(zhì)量塊帶動磁心下移時,線圈磁通量增大,根據(jù)“增縮減擴”,線圈有收縮趨勢,A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律,線圈中磁場方向向下,磁通量增大,則通過電阻R的感應(yīng)電流向上,B正確;
C.整個過程對應(yīng)的是動能向電能轉(zhuǎn)換,C錯誤;
D.減小線圈匝數(shù),產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小,阻尼效果減弱,D錯誤。
故選B。
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