
【典例2】(多选)(23-24高三下·山东·阶段练习)如图所示,一等腰直角三角形线圈的匝数为n,ab、bc边长均为L,线圈电阻为R。线圈平面与匀强磁场垂直,且一部分处在磁场中,三角形与磁场边界的交点为d、e,其中d、e分别为边ac、bc的中点,在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到3B,在此过程中( )
A.线圈中的磁通量增加量为
B.线圈中产生的感应电动势大小为
C.线圈中产生的感应电流大小为
D.线圈整体所受安培力大小增加了
【答案】BD
【详解】A.根据可知,线圈中的磁通量增加了
故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律可知,线圈中的感应电动势大小为
故B正确;
C.根据欧姆定律可知,线圈中的感应电流大小为
故C错误;
D.根据安培力的计算公式可知,安培力增加了
故D正确。
故选BD。
【变式2-1】(23-24高二上·浙江杭州·期中)某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S,匝数为N,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面最初平行于磁场,经过时间后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为
处,则在这段时间内,线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向(从左往右看)为( )
A.,逆时针 B.
,逆时针
C.,顺时针 D.
,逆时针
【答案】A
【详解】经过时间,面积为S的线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处,磁通量变化为
由法拉第电磁感应定律,线圈中产生的平均感应电动势的大小为
由楞次定律可判断出感应电流方向为逆时针方向。
故选A。
【变式2-2】(23-24高二上·北京昌平·期末)如图(甲)所示,100匝(图中只画了2匝)圆形线圈面积为0.01m2,电阻不计。线圈内存在方向垂直纸面向里且强度随时间变化的磁场;t=0时,B=0。线圈两端A、B与一个电压传感器相连,电压传感器测得A、B两端的电压按图(乙)所示规律变化。在t=0.05s时( )
A.磁感应强度随时间的变化率为0.01T/s B.磁感应强度随时间的变化率为20T/s
C.穿过每匝线圈的磁通量为 D.穿过每匝线圈的磁通量为
【答案】C
【详解】AB.由图可知在t=0.05s时的电压
根据法拉第电磁感应定律有,解得
AB错误;
CD.由于感应电动势随时间均匀变化,可知磁感应强度变化率随时间均匀变化,t=0时,B=0,则t=0.05s时的磁感应强度
穿过每匝线圈的磁通量
C正确,D错误。
故选C。
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