Question

4．航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的．電磁驅(qū)動的原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)．則在合上開關(guān)S的瞬間（　�。�

• A． 從左往右看環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
• B． 銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力
• C． 電池正負(fù)極調(diào)換后，環(huán)將向右彈射
• D． 若將環(huán)放在線圈右側(cè)，環(huán)將向左運動

Answer 1

分析 由右手螺旋定則可求得線圈中的磁場方向，再由楞次定律明確電流方向及環(huán)的受力方向．根據(jù)電阻定律比較銅環(huán)與鋁環(huán)的電阻，然后結(jié)合歐姆定律與安培力的表達(dá)式即可求出銅環(huán)受到的安培力和鋁環(huán)受到的安培力的關(guān)系．

解答 解：A、線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流電流由左側(cè)看為順時針；故A錯誤；
B、銅的電阻率小于鋁的電阻率，所以橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，由R=$ρ\frac{L}{S}$可知，銅環(huán)的電阻值小于鋁環(huán)的電阻值；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，兩個環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是相等的；根據(jù)歐姆定律可知，銅環(huán)內(nèi)的電流值大于鋁環(huán)內(nèi)的電流，由F=BIL可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力．故B正確；
C、電池正負(fù)極調(diào)換后，根據(jù)“來拒去留”可得，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出；故C錯誤；
D、若環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動；故D錯誤；
故選：B．

點評 該題涉及的知識點比較多，解答的關(guān)鍵是由右手螺旋定則可求得線圈中的磁場方向，再由楞次定律明確電流方向及環(huán)的受力方向．