練習(xí)一感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自感

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1、1.(2009·寧夏·19)如圖1所示,一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi),O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,方向相反且均與紙面垂直.導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),M端通過滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)接觸良好.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),t=0時(shí)恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì),則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,電流隨ωt變化的圖象是()定時(shí)檢測(cè)一感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自感圖1解析旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),由右手定則可判斷,開始時(shí)電流方向由b向a,為負(fù)方向

2、,后來磁場(chǎng)方向相反,電流方向?yàn)檎较?因?yàn)橹挥虚_始的1/4周期和第3個(gè)1/4周期內(nèi)導(dǎo)體棒切割磁感線,所以C正確.答案C2.(2009·浙江·17)如圖2所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn),并可繞O點(diǎn)擺動(dòng).金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放,在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中,細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面,且垂直紙面.則線框中感應(yīng)電流的方向是()A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d

3、圖2解析由楞次定律可知,在線框從右側(cè)擺動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過程中,向上的磁通量在減小,故感應(yīng)電流的方向沿a→d→c→b→a,線框從O點(diǎn)正下方向左側(cè)擺動(dòng)的過程,電流方向沿a→d→c→b→a,故選B.答案B3.(2008·全國(guó)Ⅱ·21)如圖3所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng);一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直;虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框.在t=0時(shí),使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng),直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針方向?yàn)檎?下列表示i—t關(guān)系的圖示中,可能

4、正確的是()圖3解析如下圖所示設(shè)恒定速度為v,則CD邊運(yùn)動(dòng)至C1D1位置的過程中只有CD邊切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=2Bv2t·tan45°=2Bv2·t則i1=·tCD邊由C1D1運(yùn)動(dòng)至C2D2的過程中(如下圖)只有CD邊切割磁感線,有效長(zhǎng)度為l產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E2=Blv為定值,則i2=也為定值,方向?yàn)槟鏁r(shí)針.CD邊由C2D2運(yùn)動(dòng)至C3D3位置的過程中仍只有CD邊切割磁感線時(shí),AB邊開始進(jìn)入磁場(chǎng),此過程中CD邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可表示為E3=2Bv=Blv-2Bv2t則i3=CD邊由C3D3運(yùn)動(dòng)至C4D4的過程中,CD邊與AB邊同時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E4=B

5、lv-2Bv2t-2Bv2t=Blv-4Bv2ti4=當(dāng)t=時(shí),i4=0當(dāng)t>時(shí),i的方向變?yōu)轫槙r(shí)針.電流變?yōu)轫槙r(shí)針后,由于對(duì)稱性,其大小變化將重復(fù)上述過程.由以上分析可判定C選項(xiàng)正確.答案C4.(2008·海南·1)法拉第通過精心設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,將歷史上認(rèn)為各自獨(dú)立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來,在下面幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想中,所作的推論后來被實(shí)驗(yàn)否定的是()A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷,那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流B.既然磁鐵可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么穩(wěn)恒電流也可在近旁

6、運(yùn)動(dòng)的線圈中感應(yīng)出電流C.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流,那么靜止的磁鐵也可在近旁運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)D.既然運(yùn)動(dòng)的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),那么運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流解析磁鐵可使近旁的鐵塊磁化帶磁,靜電荷可使近旁的導(dǎo)體引起靜電感應(yīng)帶電,但靜止的穩(wěn)恒電流,其磁場(chǎng)不變,不會(huì)使靜止的線圈磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以A項(xiàng)被實(shí)驗(yàn)否定,答案應(yīng)為A.除此之外,磁鐵可使運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),穩(wěn)恒電流盡管磁場(chǎng)不變,但運(yùn)動(dòng)的線圈磁通量會(huì)變化,同樣運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也會(huì)使線圈磁通量變化,綜上所述B、C、D都會(huì)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)

7、是正確的.答案A5.(2008·海南·10)一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心.若僅考慮地磁場(chǎng)的影響,則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空()A.由東向西水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下B.由西向東水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下C.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上D.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí),金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析由于地磁場(chǎng)方向由南向北,由右手定則,判斷出A、D對(duì).AD6.(2009·山東·21)如圖4所示,一導(dǎo)線彎成半徑