十三 电磁感应定律及其应用
1. (人教版选修3-2 P14第6题改编)(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁先后插向两环,同学们看到的现象及现象分析正确的是( )
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A.磁铁插向左环,横杆发生转动
B.磁铁插向右环,横杆发生转动
C.磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流
D.磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流
答案 BD
解析 条形磁铁插向右侧闭合金属圆环时,圆环中产生感应电动势和感应电流,磁铁对圆环有力的作用,横杆发生转动,B、D正确;条形磁铁插向左侧不闭合金属圆环时,圆环中产生感应电动势,但不产生感应电流,磁铁对圆环没有力的作用,横杆不发生转动,A、C错误。
2. (人教版选修3-2 P9第7题改编)如图所示,固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t变化的示意图为( )
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答案 C
解析 为了使MN棒中不产生感应电流,即让MN棒与线框组成回路的磁通量保持不变,所以B0l2=B(l2+lvt),解得B==,由数学知识可知C图正确,故选C。
3. (人教版选修3-2 P21第4题改编)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )
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A.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2
C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2
答案 A
解析 由Q=I2Rt得,Q1=2Rt=×=,同理,Q2=,又因为Lab>Lbc,故Q1>Q2。通过导体横截面的电荷量q=Δt==,故q1=q2,所以A正确。