Question

2．如圖甲所示，A為電荷分布均勻的帶電絕緣圓環(huán)，B為不帶電的金屬圓環(huán)，B用絕緣桿固定于天花板，A、B環(huán)共軸，現(xiàn)讓A繞其軸按圖乙所示的角速度一時間關(guān)系圖象轉(zhuǎn)動，則下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 0～t₁時間內(nèi)，兩環(huán)間的作用力大小逐漸增大
• B． t₁～t₂時間內(nèi)，兩環(huán)間的作用力為零
• C． t₂～t₃時間內(nèi)，兩環(huán)間的作用力為引力
• D． t₂～t₃時間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流方向一定與A轉(zhuǎn)動方向同向

Answer 1

分析 由電流與磁場的關(guān)系判斷出A運動產(chǎn)生的磁場的變化；有法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電流的大小的變化；由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向；由左手定則判斷安培力的方向．

解答 解：A、由圖可知，在0～t₁時間內(nèi)，環(huán)A的轉(zhuǎn)速均勻增大，所以A產(chǎn)生的等效電流逐漸增大，與時間成正比，所以A產(chǎn)生的磁場也是均勻增大的，與時間成正比，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：$E=n\frac{△BS}{△t}$，可知B環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，所以感應(yīng)電流也不變；B內(nèi)的電流不變，而A的等效電流逐漸增大，所以兩環(huán)間的作用力大小逐漸增大．故A正確；
B、t₁～t₂時間內(nèi)，A的轉(zhuǎn)速不變，所以產(chǎn)生的磁場不變，所以B內(nèi)沒有感應(yīng)電流，所以兩環(huán)間的作用力為零．故B正確；
C、由圖可知，t₂～t₃時間內(nèi)A的轉(zhuǎn)速減小，所以產(chǎn)生的磁場減小，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)B內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場與A產(chǎn)生的磁場的方向相同，所以B內(nèi)感應(yīng)電流的方向與A電流的方向相同，則兩環(huán)間的作用力為引力．故C正確；
D、t₂～t₃時間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流方向一定與A電流的方向相同，但A內(nèi)的電性是未知的，所以A的電流的方向不一定與A轉(zhuǎn)動方向同向，所以B環(huán)中感應(yīng)電流方向不一定與A轉(zhuǎn)動方向同向．故D錯誤．
本題選擇錯誤的，故選：D

點評 該題考查電流的磁場、安培定則、楞次定律以及法拉第電磁感應(yīng)定律等知識點，在解答的過程中要注意因果關(guān)系，同時要注意t₁～t₂時間內(nèi)，A的轉(zhuǎn)速不變，所以產(chǎn)生的磁場不變，所以B內(nèi)沒有感應(yīng)電流，這是容易錯誤的地方．