如图1所示,在正方形导线回路所围的区域A1A2A3A4内分布有方向垂直于回路平面向里的匀强磁场,磁感应强度B

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-27
如图1所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺

(1)导体圆环将受到向上的磁场作用力,根据楞次定律的另一种表述,可见原磁场磁通量是减小,即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在减小.根据法拉第电磁感应定律,E=N△B△t S,则感应电流I=N△BS△t?R,可知△B△t减小时,感应电流才减小.A选项△B△t减小,B选项增大,C、D选项不变.所以选A.(2)由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知,要使圆环受到磁场的向下的作用力,则螺线管中应产生增大的磁场;而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的,故abcd中的磁场变化率应增大,因此选B;(3)当线圈ab中,没有磁通量的变化,则导体圆环中没有感应电流,因此不受到磁场作用力,根据上面分析可知,磁通量的变化率不变,则感应电动势不变,所以线圈ab中的电流不变,故选CD;故选:(1)A;(2)B;(3)CD.

粒子在磁场中做匀速圆周运动,初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图,其圆心为O1.设正方形边长为L,由几何关系得:sin∠OO1k=L2L=12…①得:∠OO1k=π6则t=t0=π62πT=112T…②又T=2πmqB…③解得qm=π6Bt0;故B正确;由②式得:T=12t0,故A错误;由于粒子的初速度大小相等,所有粒子的轨迹半径相等,运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大,在磁场中运动时间也最长,初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长,则时间不是最长.故C正确,D错误;故选:BC.

解:(1)设回路中的总感应电动势为E,根据楞次定律可知,电路中的电流沿逆时针方向,按欧姆定律有:
E=I(R1+R2)=1×10-3×(3+7)×10-3V=10V
由对称性可知,正方形回路每条边上的感应电动势相等,设为E1,等效电路如图1所示.有:E1=
1
4
E=2.5V
根据含源电路欧姆定律,并代入数值得:
U12=-E1=-2.5V
U23=IR2-E1=1×10-3×7×103-2.5=4.5V
U34=-E1=-2.5V
U41=IR1-E1=1×10-3×3×103-2.5=0.5V
(2)三种情况下的等效电路分别如图2、3、4.对图2中的A1V1A4A1回路,因磁通量变化率为零,回路中的总电动势为零,这表明连接A4、A1两端的电压表支路亦为含源电路,电压表的读数等于由正端(+)到负端(-)流过电压表的电流IV乘以电压表的内阻RV,因RV阻值为无限大,IV趋近于零(但IVRV为有限值),故得:IR1+IVRV=IR1-U1=0
解得:U1=IR1=3.0V
同理,如图3所示,回路A1V2A4A1的总电动势为E,故有 IR1+IVRV=IR1+U2=E
解得:U2=E-IR1
代入数据得:U2=7.0V
如图4所示,回路A1V3A4A1的总电动势为零,而A3A4边中的电阻又为零,故有:
U3=IVRV=0
答:(1)A1A2两点间的电压U12为-2.5V,A2A3两点间的电压U23为4.5V,A3A4两点间的电压U34为-2.5V,A4A1两点间的电压U41为0.5V.
(2)三种情况下电压表的读数U1、U2、U3分别为3V、7V和0.

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    答:正方形回路每条边上的感应电动势相等,设为E1,等效电路如图1所示.有:E1=14E=2.5V根据含源电路欧姆定律,并代入数值得:U12=-E1=-2.5VU23=IR2-E1=1×10-3×7×103-2.5=4.5VU34=-E1=-2.5VU41=IR1-E1=1×10-3×
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