用均匀导线做成的单匝正方形线圈的边长为l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,a、b、c、d分别为各边的中点,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当磁场的磁感应强度不变时,线框以ab为轴旋转,线框中有感应电流
B.当磁场的磁感应强度不变时,线框分别以ab和cd为轴以相同的角速度旋转,感应电动势的最大值不同
C.当线框不动,磁场的磁感应强度增大时,a点电势低于b点电势
D.当磁场的磁感应强度以的变化率增大时,a、b两点的电压
AC
【详解】
AB.当磁场的磁感应强度为B且恒定不变时,线框分别以ab和cd为轴以相同的角速度旋转,线圈中均会有感应电动势产生,由Em=BSω知:电动势的最大值相同,故A正确,B错误。
C.当磁感应强度增加,由楞次定律可知,感应电流沿acbda方向,b端相当于电源的正极,则a点电势低于b点电势。故C正确;
D.由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势为
a、b两点间的电势差
故D错误。
故选AC。
法拉第电磁感应定律:
导体切割磁感线的两个特例:
的区别与联系及选用原则:
电磁感应中动力学问题的解法:
电磁感应和力学问题的综合,其联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力,因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系。
1.分析思路
(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。
(2)求回路中的电流。
(3)分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向)。
(4)列动力学方程或平衡方程求解。
2.常见的动态分析这类问题中的导体一般不是做匀变速运动,而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态,故解这类问题时正确进行动态分析确定最终状态是解题的关键。同时也要抓好受力情况和运动情况的动态分析,研究顺序为:导体受力运动产生感应电动势一感应电流一通电导体受安培力一合外力变化一加速度变化一速度变化一周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零.导体达到稳定运动状态。
电磁感应中的动力学临界问题:
(1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析,寻找过程中的临界状态,如速度、加速度求最大值或最小值的条件。
(2)基本思路:
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