(2008•和平区模拟)如图所示.水平放置的U形金属平行轨道框架,其电阻可忽略不计,匀强磁场的磁感线垂直穿过轨道框架平面

(2008•和平区模拟)如图所示.水平放置的U形金属平行轨道框架,其电阻可忽略不计,匀强磁场的磁感线垂直穿过轨道框架平面向下.在外力作用下,金属棒紧贴轨道框架沿水平方向做简谐运动.金属棒与轨道框架始终接触良好.图中OO′为金属棒运动的平衡位置,AA′、BB′分别为左、右最远位置.轨道框架左方有一闭合回路如图所示当金属棒运动到何处时.回路abcd中感应电流最大
①AA′处②BB′处③OO′处④在AA′与OO′之间的某处(  )
A.①③
B.②④
C.①②
D.③④
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儿童额他 幼苗

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解题思路:金属棒OO′在磁场中做简谐运动,由于棒的切割运动,产生感应电动势,出现感应电流,并受到安培力作用.而棒的功率大小是由通过的感应电流决定.因此当感应电动势最大时,金属棒的功率达到也最大.
线圈中磁通量的变化是由金属棒的感应电流决定的,当金属棒的感应电流最大时,线圈中的感应电流最小;当金属棒的感应电流最小时,线圈中的感应电流最大.

金属棒在磁场中做简谐运动,由于棒的切割运动,产生感应电动势,出现感应电流,并受到安培力作用.
当速度最大时产生电动势也最大,则棒的电流最大,其电流的变化率却最小.当棒的速度为0时,即金属棒的位置在AA′处或BB′处时棒刚好没有感应电流,而线圈中磁通量的变化率最大,所以G中感应电流也是达到最大.所以 四个选项中C正确.
故选:C

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律.

考点点评: 线圈中的感应电流是由金属棒的切割引起感应电流,从而使金属棒周围的磁场变化而产生.类似于线框在磁场转动切割一样,当穿过线框的磁通量最大时,此时感应电流为零;而当穿过线框的磁通量最小时,感应电流却最大.

1年前

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