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电磁感应现象 楞次定律
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1.[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如图所示,匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原平面内,则在线圈发生形变的过程中( )
A.线圈中将产生abcda方向的感应电流 B.线圈中将产生adcba方向的感应电流 C.线圈中的感应电流方向无法判断 D.线圈中无感应电流
答案:A
解析: 周长一定时,圆形的面积最大.现用外力在四点将线圈拉成正方形,线圈面积变小,磁通量变小,有感应电流产生,由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流,故A正确.
2.[2019·江西省景德镇模拟](多选)如图所示,一根长导线弯曲成“”形,通以直流电流I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中,下列判断正确的是( )
A.金属环中无感应电流产生 B.金属环中有逆时针方向的感应电流 C.悬挂金属环C的绝缘线的拉力大于环的重力 D.悬挂金属环C的绝缘线的拉力小于环的重力
答案:BC
解析:由Φ=BS知,金属环的面积S不变,I增大,B增大,所以金属环中有感应电流产生,A错误;由楞次定律得,金属环中感应电流方向沿逆时针,B正确;由于环的上半部分所在处的磁感应强度大于下半部分所在处的,由左手定则可知F安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C正确,D错误.
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3. [2019·天津市耀华中学诊断]如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列过程中,一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( ) A.ab向右运动,同时使θ减小 B.使磁感应强度B减小,θ同时也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°) 答案:A 解析:设回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BScosθ,若要使回路中产生感应电流,则需使磁通量Φ发生变化.对A选项,S增大,θ减小,cosθ增大,则Φ增大,A正确.对B选项,B减小,θ减小,cosθ增大,Φ可能不变,B错误.对C选项,S减小,B增大,Φ可能不变,C错误.对D选项,S增大,B增大,θ增大,cosθ减小,Φ可能不变,D错误.故只有A正确. 4. [2019·湖北省部分重点中学考试]如图所示,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘以角速度ω逆时针匀速转动,下列说法正确的是( ) A.回路中不会产生感应电流 B.回路中会产生大小不变、方向变化的感应电流 C.回路中电流的大小和方向都周期性变化,周期为D.回路中电流方向不变,从b导线流进电流表 答案:D 解析:圆盘转动可等效看成无数径向导体切割磁感线,有效切割长度为铜盘的半径,由2π ω3
右手定则可知,每个导体的电流方向均从边缘指向圆心,即回路中电流方向不变,从b导线12流进电流表,A错误,D正确;铜盘转动产生的感应电动势为:E=BLω,L为圆盘半径,B、2EL、ω不变,则E不变,感应电流大小为:I=,可知电流大小恒定不变,B、C错误. R5. [2019·湖北省武汉调研]如图所示,竖直长导线通有恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动.当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动,从图示位置开始计时,下列说法正确的是( ) A.t=0时,线圈产生的感应电动势最大 B.0~C.t=π时间内,线圈中感应电流方向为abcda 2ωπ时,通过线圈的磁通量为零,线圈产生的感应电动势也为零 2ωD.线圈每转动一周电流方向改变一次 答案:B 解析:根据安培定则可判断出在题图图示位置处线圈中磁通量最大,t=0时线圈中磁通量变化率为零,线圈中产生的感应电动势为零,选项A错误;由安培定则可判断出线圈中πT磁场方向为垂直纸面向外,在0~(即前)时间内,线圈转动90°,应用楞次定律和安培2ω4定则可判断出线圈中感应电流方向为逆时针方向,即abcda,选项B正确;t=π时,线圈2ω中的磁通量为零,但磁通量变化率最大,根据法拉第电磁感应定律,可知线圈中产生的感应电动势最大,选项C错误;线圈每转动一周电流方向改变两次,选项D错误. 6. [2019·山东省枣庄八中模拟](多选)如图所示,水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的