如图所示,匀强磁场中有两个用同样导线绕城的闭合线圈A、B,线圈A、B匝数之比为2∶3,半径之比为3∶2,磁感应强度B随时间均匀增大。下列说法正确的有( )
A.两线圈产生的感应电流均沿逆时针方向
B.某一时刻两线圈的磁通量之比
C.两线圈的电阻之比
D.两线圈中产生的感应电流之比
ACD
【详解】
A. 由于磁场向里,磁感应强度B随时间均匀增大,根据楞次定律可知,感应电流均沿逆时针方向,A正确;
B. 线圈的磁通量
B错误;
C. 根据电阻定律可知,
C正确;
D. 根据法拉第电磁感应定律
题中相同,A圆环中产生的感应电动势为
B圆环中产生的感应电动势为
所以
感应电流
则两线圈中产生的感应电流之比
IA:IB=3:2
D正确。
故选ACD。
楞次定律与右手定则的关系:
“三定则一定律”的比较:
(1)电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用。因此要维持安培力存在,必须有 “外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能转化为电能。“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。当感应电流通过电器时,电能又转化为其他形式的能。
同理,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程,安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
(2)电能求解思路主要有三种:
①利用克服安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。
②利用能量守恒求解:其他形式能的减少量等于产生的电能。
③利用电路特征来求解:通过电源提供总能量IE或纯电阻电路中产生的焦耳热Q=I2RT来计算。
(3)基本解题思路
①明确研究对象(哪一部分闭合回路或哪一部分导体)和研究过程。
②对研究对象(运动的导体)受力分析,明确各个力的做功情况。
③分析研究对象的运动过程,明确各种能量的转化情况。
④选择恰当的规律列式求解。
(4)几种常用的功能关系
①导体所受的重力做功导致重力势能的变化:
②导体所受的合外力做功导致其动能的变化:
③导体所受的重力以外的力做功导致其机械能变化:
④滑动摩擦力做功导致系统内能增加: (指相对位移的大小)。
⑤安培力做功导致电能变化:克服安培力做的功等于电路中增加的电能,即。
说明此结论在电路中只有动生电动势时才成立,涉及感生电动势时此结论就不成立了。
广义的楞次定律:
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