通有交變電流i=Imsinωt的長直導(dǎo)線OO′與斷開的圓形線圈在同一個平面內(nèi),如圖所示,為使a端的電勢高于b端的電勢,交流電流必須處于每個周期的(規(guī)定由O到O′為電流正方向)( 。精英家教網(wǎng)
A、第一和第三個
1
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周期
B、第二和第四個
1
4
周期
C、第二和第三個
1
4
周期
D、第一和第四個
1
4
周期
分析:根據(jù)右手螺旋定則得出直導(dǎo)線周圍的磁場方向,結(jié)合交流電電流大小的變化,根據(jù)楞次定律判斷電勢的高低.
解答:解:使a端電勢高于b端的電勢,根據(jù)右手螺旋定則知線圈內(nèi)部磁感線方向向外.
A、第一個
1
4
周期:電流向右增大,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向里增大,則感應(yīng)電流的磁場的方向向外,
根據(jù)右手螺旋定則知線圈a端電勢高于b端的電勢,
第三個
1
4
周期:電流向左增大,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向外增大,則感應(yīng)電流的磁場的方向向里,
根據(jù)右手螺旋定則知線圈a端電勢低于b端的電勢,故AC錯誤;
B、同理,第二個
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4
周期:電流向右減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向里減小,則感應(yīng)電流的磁場的方向向里,根據(jù)右手螺旋定則知線圈a端電勢低于b端的電勢,第四個
1
4
周期:電流向左減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向外減小,則感應(yīng)電流的磁場的方向向外,根據(jù)右手螺旋定則知線圈a端電勢高于b端的電勢,故B錯誤,D正確;
故選:D.
點(diǎn)評:本題考查了楞次定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是弄清楚原來磁通量的變化,在用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的磁場方向,注意斷開的線圈相當(dāng)于電源,電流是從負(fù)極到正極.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)地下埋有一根與地表平行的直線電纜,電纜中通有變化的電流,如果電纜的走向與紙面垂直.現(xiàn)要在地面上探測電纜的深度及電纜中電流的大小,我們利用試探小線圈(平面圓環(huán))串聯(lián)一只交流電壓表來測量.

(1)假設(shè)某時刻電纜中的電流方向垂直紙面向里,請?jiān)趫D甲中畫出電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)線.(要求用作圖工具作圖,至少畫出3條磁感應(yīng)線,其中有一條恰與地面相交)

(2)保持試探小線圈平面與紙面垂直,且沿垂直于電纜線方向由PQ緩緩移動,觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)角的變化.當(dāng)試探線圈的軸線(與線圈平面垂直)豎直時,線圈移到某一位置A,電壓表的示數(shù)恰好為0;當(dāng)試探線圈的軸線與豎直方向成θ角時,線圈移到某一位置C,電壓表的示數(shù)又恰好為0.在圖中準(zhǔn)確標(biāo)出A點(diǎn)和C點(diǎn)的位置,若A點(diǎn)和C點(diǎn)相距L,求出電纜的深度h

(3)已知直線電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可表示為Bk,式中i為導(dǎo)線中電流,d為考察點(diǎn)到直線電流的距離,k是一已知常數(shù).設(shè)試探線圈的匝數(shù)為n,圓環(huán)半徑為r(rd,可認(rèn)為試探線圈處的磁場為勻強(qiáng)磁場),當(dāng)試探線圈位于電纜正上方,且其軸線與PQ平行時,測得線圈的感應(yīng)電動勢有效值為U,已知電纜中的電流為正弦交變電流,其表達(dá)式為iImsin ωt,式中ω已知,試求電纜中電流的最大值Im

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