专题07电磁感应
1. (2019全国1卷20)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示:磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示,则在t=0到t=t1的时间间隔内( )
A.圆环所受安培力的方向始终不变
B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C.圆环中的感应电流大小为
D.圆环中的感应电动势大小为
【答案】BC
【解析】根据楞次定律,圆环中的感应电流始终沿顺时针方向,B正确;根据左手定则,圆环所受安培力的方向先向左后向右,A错误;根据法拉第电磁感应定律,圆环中的感应电动势大小为 ,D错误;根据欧姆定律,圆环中的感应电流大小 ,其中 ,得 = ,C正确。
2. (全国2卷21)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时,加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是( )
【答案】AD
【解析】因为PQ进入磁场开始计时,加速度恰好为零,所以在MN进入磁场前,感应电流不变。如果PQ离开磁场后过一段时间MN才进入磁场,MN进入磁场后的速度与PQ在磁场质点速度相等,所以感应电流大小相等,(两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放),方向相反,A正确。
如果在PQ还没有离开磁场,MN就进入磁场,在PQ离开磁场前,PQ和MN都在磁场中,由于速度相等,感应电流为零。当PQ离开磁场后,MN中的感应电流与原PQ中的感应电流大小相等,但在回路中的方向相反