如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中有一水平放置的半圆形轻质导体框,O为圆心,圆半径长为L...
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问题详情:
如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中有一水平放置的半圆形轻质导体框,O为圆心,圆半径长为L,AO段、BO段导体的电阻可忽略,圆弧AB段的电阻为r,半圆直径与磁场边界重合;现用外力使导体框从图示位置开始绕过O、垂直于半圆面的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动一周,下列分析正确的是( )
A.圆弧AB段内电流方向总是从A流向B
B.转动的前半周内AB两端电压为
C.转动的后半周内通过O点的电量为
D.外力对线框做的功为
【回答】
考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
专题:电磁感应——功能问题.
分析:分析导线的转动,根据右手定则可明确电流的方向;根据旋转切割产生的电动势的表达式及欧姆定律可求得电压;由功能关系可求出外力所做的功.
解答: 解:A、在转动的前半周内,有效切割的部分为OB,由右手定则可知,电流由B到A;后面周期内切割的有效长度为AO,则电流为由A流向B;故A错误;
B、转动的前半周期内,由于AB电阻不计,圆弧上的电压即为电源的电动势,切割产生的电动势E=BL2ω;故B正确;
C、转动的后面周期,磁通量的变化量△Φ=B;故电量Q==;故C错误;
D、外力做功等于产生的电能,则做功W=I2rt=()2r×=;故D正确;
故选:BD.
点评:本题考查导体旋转切割磁感线的电动势及电路规律的应用,要注意正确分析电路结构,明确功能关系的应用即可求解.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:多项选择