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专题10 电磁感应
1.(2013·北京房山二模,19题)矩形闭合线圈放置在水平薄板上,薄板下有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等(其间距略大于矩形线圈的宽度),如图所示,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是
A.摩擦力方向一直向左
B.摩擦力方向先向左、后向右
C.感应电流的方向一直不变
D.感应电流的方向顺时针→逆时针,共经历四次这样的变化
【答案】A
【 解析】当磁铁匀速向右通过线圈时,N极靠近线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给磁极向左的作用力,那么磁极给线圈向右的作用力,线圈静止不动,是因为受到了向左的摩擦力;当N极离开线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给磁极向左的作用力,那么磁极给线圈向右的作用力,线圈静止不动,是因为受到了向左的摩擦力.同理可知整个过程线圈所受的摩擦力一直向左,故A正确,B错误.
从上向下看,当磁铁N极向右靠近线圈时,线圈中向上的磁场增加,感应电流的磁场向下,所以感应电流是顺时针方向,当磁铁N极向右远离线圈时,线圈中向上的磁场减小,感应电流的磁场向上,所以感应电流是逆时针方向.S极靠近时线圈时,向下的磁场增加,感应电流的磁场向上,所以感应电流逆时针方向.S极远离线圈时,向下的磁场减少,感应电流的磁场向下,所以感应电流顺时针方向.故C、D错误.
2.(2013·北京朝阳二模,18题)如图1所示,虚线MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界,磁场宽度为L,方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属线框abcd,以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动,经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l<L,甲、乙两位同学对该过程进行了分析,当线框的ab边与MN重合时记为t=0,分别定性画出了线框所受安培力F随时间t变化的图线,如图2、图3所示,图中S1、S2、S3和S4是图线与t轴围成的面积。关于两图线的判断以及S1、S2、S3和S4应具有的大小关系,下列说法正确的是
A.图2正确,且S1>S2
B.图2正确,且S1=S2
C.图3正确,且S3>S4
D.图3正确,且S3=S4
【答案】D
【 解析】线框进入或离开磁场过程中受到的安培力,由于速度v随时间减小的越来越慢,故安培力F随时间t变化的图线应是斜率逐渐减小的曲线,完全进入磁场后做匀速运动,不