
【典例3】如图所示,甲、乙为形状与大小均相同且内壁光滑的圆筒,竖直固定在相同高度。两块相同的钕铁硼强磁铁,从甲、乙上端筒口同一高度同时无初速度释放,穿过乙筒的磁铁先落到地面。关于两圆筒的制作材料,下列可能正确的是( )
A.甲—塑料,乙—铝 B.甲—铜,乙—胶木
C.甲—玻璃,乙—塑料 D.甲—毛竹,乙—木头
【答案】B
【详解】由题意可知,穿过乙筒的磁铁比穿过甲筒的磁铁先落到地面,故说明磁铁在甲筒时受到阻力作用;其原因是金属导体切割磁感线,从而使闭合的导体中产生感应电流,由于磁极间的相互作用而使条形磁铁受向上的阻力;故甲筒应为金属导体,如铜、铝、铁等,而乙筒应为绝缘体,如塑料、胶木等,故B正确,ACD错误;
故选B。
【变式3-1】水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针,下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的轴线与小磁针悬线在同一直线上,初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴逆时针方向匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.小磁针不动
B.小磁针逆时针方向转动
C.小磁针顺时针方向转动
D.由于圆盘中没有磁通量的变化,圆盘中没有感应电流
【答案】B
【详解】铜圆盘上存在许多小的闭合回路,当圆盘转动时,穿过小的闭合回路的磁通量发生变化,回路中产生感应电流(涡流),此电流产生的磁场导致磁针逆时针方向转动,构成电磁驱动。
故选B。
【变式3-2】(多选)如图所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动。当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有( )
A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反
C.线圈中产生交变电流 D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流
【答案】AC
【详解】AB.根据楞次定律可知,为阻碍磁通量变化,则导致线圈与磁铁转动方向相同,但快慢不一,线圈的转速一定比磁铁转速小,故A正确,B错误;
CD.最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电,故C正确,D错误。
故选AC。
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