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如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L...

練習題1.36W

問題詳情:

如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L,AO段、BO段導體的電阻可忽略,圓弧AB段的電阻為r,半圓直徑與磁場邊界重合;現用外力使導體框從圖示位置開始繞過O、垂直於半圓面的軸以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動一週,下列分析正確的是(     )

如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L...

  A.圓弧AB段內電流方向總是從A流向B

  B.轉動的前半周內AB兩端電壓為如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第2張

  C.轉動的後半周內通過O點的電量為如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第3張

  D.外力對線框做的功為如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第4張

【回答】

考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;電磁感應中的能量轉化.

專題:電磁感應——功能問題.

分析:分析導線的轉動,根據右手定則可明確電流的方向;根據旋轉切割產生的電動勢的表示式及歐姆定律可求得電壓;由功能關係可求出外力所做的功.

解答:  解:A、在轉動的前半周內,有效切割的部分為OB,由右手定則可知,電流由B到A;後面週期內切割的有效長度為AO,則電流為由A流向B;故A錯誤;

B、轉動的前半週期內,由於AB電阻不計,圓弧上的電壓即為電源的電動勢,切割產生的電動勢E=如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第5張BL2ω;故B正確;

C、轉動的後面週期,磁通量的變化量△Φ=B如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第6張;故電量Q=如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第7張=如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第8張;故C錯誤;

D、外力做功等於產生的電能,則做功W=I2rt=(如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第9張)2r×如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第10張=如圖所示,在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一水平放置的半圓形輕質導體框,O為圓心,圓半徑長為L... 第11張;故D正確;

故選:BD.

點評:本題考查導體旋轉切割磁感線的電動勢及電路規律的應用,要注意正確分析電路結構,明確功能關係的應用即可求解.

知識點:法拉第電磁感應定律

題型:多項選擇