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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
如图,过$P$点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以$P$点为轴沿顺时针方向匀速转动,$O$为圆环的圆心,$OP$为圆环的半径。则$(\qquad)$

圆环中感应电流始终绕$O$逆时针流动
","$OP$与虚线平行时圆环中感应电流最大
","圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同
","圆环在磁场内且$OP$与虚线垂直时环中感应电流最大
"]$\rm A$.在圆环进入磁场的过程中圆环中感应电流绕$O$逆时针流动,圆环出磁场的过程中圆环中感应电流绕$O$顺时针流动,故$\rm A$错误;
$\rm BCD$.由几何关系可知圆环进入磁场的过程中,圆环的圆心轨迹是以$P$点为圆心且半径与圆环的半径大小相等的圆,则圆环切割磁感线的有效长度为$l=2r\cos(90^\circ-\omega t)$,其中$\omega$为圆环匀速转动的角速度,$90^\circ-\omega t$为$OP$与虚线的夹角
则金属圆环在纸面内以$P$点为轴沿顺时针方向匀速转动产生的感应电动势瞬时值为$e=\dfrac{B\omega l^{2}}{2}$
化简得$e=B\omega r^{2}[1-\cos(2\omega t)]$
可见$OP$与虚线平行时即$\omega t=90^\circ$或$270^\circ$圆环中感应电流最大;分析可知当环转动一圈的过程中,圆环中的感应电流先逆时针增大再减小,后顺时针增大再减小,故圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同;而圆环在磁场内且$OP$与虚线垂直时$\omega t=180^\circ$此时环中感应电流为零,故$\rm BC$正确、$\rm D$错误。
故选:$\rm BC$。
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