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高中 | 动生电动势题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-2
第四章 电磁感应
4.5 电磁感应现象的两类情况
动生电动势
空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,图$1$中磁感应强度大小为$B_{1}$,单匝正方形线框$abcd$边长为$L$,电阻为$r$,绕轴$OO'$按图示方向用时$t_{1}$匀速转过$90^\circ$;图$2$中磁感应强度大小为$B_{2}$,导轨间距为$L$,有效电阻也为$r$的导体棒$ef$在外力作用下沿导轨向右匀速运动$2L$时,用时为$t_{2}$,通过两回路的电荷量相等,其余部分电阻不计,各部分接触良好,则以下说法正确的是$(\qquad)$
两磁场磁感应强度大小之比$B_{1}:B_{2}=4:1$
","$cd$边所受最大安培力为$\\dfrac{B_{1}^{2}L^{3}\\pi}{2rt_{1}}$
","$e$点电势大于$f$点电势
","时间$t_{1}\\gt t_{2}$
"]$\rm A$.由$\overline{E}=\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,$\overline{I}=\dfrac{\overline{E}}{r}$,$q=\overline{I}\Delta t$
得$q=\dfrac{\Delta\Phi}{r}$
$abcd$线圈转动$90^\circ $,则有$\Delta\Phi_{1}=B_{1}L^{2}$
$ef$右移$2L$时,有$\Delta\Phi_{2}=2B_{2}L^{2}$
电荷量相同,即$\Delta\Phi_{1}=\Delta\Phi_{2}$
得$B_{1}:B_{2}=2:1$
故$\rm A$错误;
$\rm B$.当$abcd$转过$90^\circ $时,$cd$边所受安培力最大,此时电动势为$E=B_{1}S\omega$
而$\omega=\dfrac{\pi}{2t_{1}}$
感应电流$I=\dfrac{E}{r}$
则最大安培力$F_{{m}}=B_{1}IL=\dfrac{B_{1}^{2}L^{3}\pi}{2rt_{1}}$
故$\rm B$正确;
$\rm C$.由右手定则可知$e$点电势大于$f$点电势,故$\rm C$正确;
$\rm D$.时间$t_{1}$、$t_{2}$大小关系无法确定,故$\rm D$错误。
故选:$\rm BC$。
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