
在电源外部,电流由电势高处流向电势低处;在电源内部,电流由电势低处流向电势高处。
【典例1】(23-24高二上·江苏南京·期末)如图所示,无线充电技术中使用的受电线圈线圈匝数为n,面积为S。若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀减小到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差Uab( )
A.恒为 B.恒为
C.恒为0 D.从0均匀变化到
【答案】A
【详解】穿过线圈的磁场均匀减少,将产生大小恒定的感生电动势,由法拉第电磁感应定律得
而等效电源内部的电流由楞次定理知从b流向a,即a点是等效电源的正极,a点电势大于b点电势,故
故选A。
【变式1-1】(23-24高二下·福建泉州·期末)如图甲所示,一个电阻值为r=5Ω,匝数为n=30的圆形金属线圈与阻值为R=10Ω的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。则0~2s时间内电阻R哪端电势高 (选填上或下);金属线圈中产生的感应电动势E= V;
【答案】 下 12
【详解】[1]根据楞次定律,感应电流的磁场方向垂直于线圈平面向外,根据右手定则,感应电流的方向为逆时针,电阻R下端电势高;
[2]根据法拉第电磁感应定律得
【变式1-2】(23-24高二上·广东肇庆·期末)如a图为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术,动手制作的一个“特斯拉线圈”。其原理图如图b所示,线圈匝数为n,面积为S,若在t时间内,匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈,其磁感应强度方向向上,大小由B1均匀增加到B2,则该段时间内线圈MN两端的电势差UMN为( )
A.恒为 B.恒为
C.从0均匀变化到 D.从0均匀变化到
【答案】A
【详解】根据法拉第电磁感应定律,该段时间内线圈两端的电势差的大小恒为
根据楞次定律结合线圈的绕线方向可知N端电势高于M端,所以UMN
故BCD错误,A正确。
故选A。
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