Question

14．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里熟悉各種儀器的使用．他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，另將一磁感強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤(pán)旁邊，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)（及磁鐵）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁感強(qiáng)度測(cè)量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一致．經(jīng)過(guò)操作，該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖象．

（1）在圖象記錄的這段時(shí)間內(nèi)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢情況是先快慢不變，后來(lái)越來(lái)越慢．
（2）圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的周期是0.2s．
（3）該同學(xué)猜測(cè)磁感強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測(cè)得磁感強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過(guò)線圈的磁通量最大時(shí)．按照這種猜測(cè)AC
A．在t=0.1s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
B．在t=0.15s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
C．在t=0.1s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值
D．在t=0.15s 時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象，找出圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期如何變化，然后根據(jù)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的變化判斷圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢情況；
（2）根據(jù)圖象求出圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的周期；
（3）利用楞次定律的“增反減同”來(lái)確定感應(yīng)電流的方向，由圖象可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，從而得出感應(yīng)磁場(chǎng)方向，再由安培定則來(lái)確定感應(yīng)電流方向．由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出在磁通量變化率最大時(shí)，電流最強(qiáng)．

解答 解：（1）由圖乙所示圖象可知，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期開(kāi)始不變，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后來(lái)周期變大，做變速圓周運(yùn)動(dòng)，因此圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)先快慢不變，后來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)地越來(lái)越慢；
（2）由圖乙所示圖象可知，圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的周期是0.2s；
（3）A、在t=0.1s時(shí)刻，線圈內(nèi)磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁通量最大，接著磁通量會(huì)變小，但磁場(chǎng)方向沒(méi)變，所以導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化，故A正確；
B、在t=0.15s時(shí)刻，線圈內(nèi)磁場(chǎng)為零，磁通量為零，接著磁通量會(huì)變大，由于磁場(chǎng)方向發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向不會(huì)發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；
C、在t=0.1s時(shí)刻，線圈內(nèi)磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁通量最大，此時(shí)磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，故C正確；
D、在t=0.15s時(shí)刻，線圈內(nèi)磁場(chǎng)最弱，磁通量最小，但磁通量變化率最小，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最小值，故D錯(cuò)誤； 
故答案為：（1）先快慢不變，后來(lái)越來(lái)越慢；（2）0.2；（3）AC．

點(diǎn)評(píng) 利用圖象解決問(wèn)題是現(xiàn)在考試中常見(jiàn)的問(wèn)題．對(duì)于圖象問(wèn)題，我們也從圖象的斜率和截距結(jié)合它的物理意義去研究．
楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向，而法拉第電磁感應(yīng)定律可確定感應(yīng)電流的大�。�