(2011?黃浦區(qū)二模)如圖所示,閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,沿著OO′方向觀察,線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動.已知勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長為l1,ad邊的邊長為l2,線圈電阻為R,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(  )
分析:根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.圖示時刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線,根據(jù)感應(yīng)電動勢公式求解線圈中的感應(yīng)電動勢.圖示時刻線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,由法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁通量的變化率.由安培力公式F=BIL求出安培力大。
解答:解:
A、圖示時刻,ad速度方向向外,bc速度方向向里,根據(jù)右手定則判斷出ad中感應(yīng)電流方向?yàn)閐→a,bc中電流方向?yàn)閎→c,線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda.故A正確.
B、線圈中的感應(yīng)電動勢為E=nBSω=nBl1l2ω.故B錯誤.
C、圖示時刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,由法拉第電磁感應(yīng)定律分析得知,磁通量的變化率最大.故C正確.
D、線圈ad邊所受安培力的大小為F=nBIl2=nB
nBl1l2ω
R
?l2
=
n2B2l1l22ω
R
.故D正確.
故選ACD
點(diǎn)評:本題研究交變電流的產(chǎn)生規(guī)律,實(shí)質(zhì)上是電磁感應(yīng)知識的具體應(yīng)用,是右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力等知識的綜合應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
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