9.如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框,總電阻為r,半徑為R,開始時,半圓直徑與磁場邊緣重合;磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt(k為已知常數(shù)).從t=0時刻開始,該線框繞過圓心O、垂直于半圓面的軸勻速轉(zhuǎn)動,則當(dāng)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過$\frac{π}{4}$時,線框中感應(yīng)電流的大小和方向是( 。
A.$\frac{kπ{R}^{2}}{4r}$逆時針B.$\frac{kπ{R}^{2}}{2r}$逆時針C.$\frac{kπ{R}^{2}}{8r}$順時針D.$\frac{3kπ{R}^{2}}{8r}$順時針

分析 根據(jù)轉(zhuǎn)動切割感應(yīng)電動勢公式E=$\frac{1}{2}$BR2ω,求出動生感應(yīng)電動勢,根據(jù)法拉第定律求解,感生電動勢,從而求得兩者之和,即為總感應(yīng)電動勢,再根據(jù)閉合電路歐姆定律,即可求解感應(yīng)電流的大小,最后根據(jù)楞次定律,來確定感應(yīng)電流的方向.

解答 解:由題意可知,線框繞過圓心O、垂直于半圓面的軸勻速轉(zhuǎn)動,
當(dāng)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過$\frac{π}{4}$時,產(chǎn)生的動生感應(yīng)電動勢大小為E1=BRv=$k\frac{T}{4}$×R×$\frac{1}{2}$ωR=$\frac{kπ{R}^{2}}{8}$;
而感生電動勢的大小為E2=$\frac{3kπ{R}^{2}}{8}$;
根據(jù)閉合電路歐姆定律,則感應(yīng)電流為I=$\frac{E}{r}=\frac{{E}_{1}+{E}_{2}}{r}$=$\frac{kπ{R}^{2}}{4r}$.
而由楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向逆時針,故A正確,BCD錯誤;
故選:A.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要掌握轉(zhuǎn)動切割感應(yīng)電動勢公式和感生電動勢求法,掌握法拉第電磁感應(yīng)定律定律與楞次定律的應(yīng)用,注意棒有切割的同時,磁場也在變化是解題的關(guān)鍵之處.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某同學(xué)利用圖(1)所示的實驗電路,測量一段粗細(xì)均勻的金屬絲在常溫下的電阻,再用米尺測出金屬絲的長度L,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,如圖(2)所示,進(jìn)而應(yīng)用ρ=R$\frac{πb1xtvn1^{2}}{4L}$測算出金屬絲的電阻率.

I(A)0.250.300.340.380.420.440.46
U(V)1.001.201.401.601.802.002.20
下表是他慢慢移動滑動變阻器的觸頭,讀出觸頭在不同位置時電壓表和電流表的讀數(shù).該同學(xué)又把所得數(shù)據(jù)描繪在U-I直角坐標(biāo)系中,如圖(3)所示.通過給出的信息請回答:
(1)金屬絲的直徑為1.000mm
(2)在給出的實物圖4中,用筆跡當(dāng)導(dǎo)線連接成電路.
(3)為了根據(jù)圖象獲得金屬絲的電阻值,該同學(xué)在坐標(biāo)系中作了一條輔助直線(如圖3中虛線),由直線的斜率求得金屬絲的電阻為:R=$\frac{2.2-1.2}{0.46-0.30}$=6.25Ω,這個結(jié)果與金屬絲的常態(tài)電阻比是偏大還是偏?偏大(填寫:偏大或偏。;你認(rèn)為金屬絲的電阻R取值應(yīng)更接近4.0Ω.產(chǎn)生這種偏差的原因可能是(填寫一種):電阻絲通過的電流偏大,溫度升高,電阻增大..

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示為一小型交流發(fā)電機(jī)模型,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞中心軸以較小的角速度轉(zhuǎn)動,線圈通過兩滑環(huán)與電刷和檢流計相連,演示用的電流表的0刻度在表盤中央,則可以看到( 。
A.線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電流表的指針左右擺動
B.線圈轉(zhuǎn)動的周期越大,電流表指針偏轉(zhuǎn)的最大角越小
C.線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大,電流表指針偏轉(zhuǎn)的最大角度越小
D.線圈轉(zhuǎn)動時,電流表的指針只向一個方向偏轉(zhuǎn),不會左右擺動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的是( 。
A.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動
B.變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動
C.物體保持速率不變沿曲線運(yùn)動,其加速度為零
D.物體沿曲線運(yùn)動一定有加速度,且一定是勻加速曲線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,水平面AB與可動平面BC相切于點(diǎn)B.一質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于A點(diǎn),AB之間的距離s=2m,物塊與AB段、BC段間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度g取10m/s2
(1)對物塊施加F=11N的水平拉力,使物塊從靜止開始向右運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去拉力,物塊恰好運(yùn)動到C點(diǎn),求BC段的長度;
(2)若將可動平面BC繞B點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)37°后固定(AB段和BC段仍平滑連接),要使物塊仍能運(yùn)動C點(diǎn),則在AB段對物塊施加的水平F′至少多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.為了節(jié)省能量,很多商場都安裝了智能化的電動扶梯,當(dāng)無人乘行時,扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢,有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運(yùn)轉(zhuǎn).如圖所示,一顧客乘斜面式自動扶梯(無階梯)上樓,恰好經(jīng)歷了加速和勻速兩個過程.關(guān)于該顧客的受力情況,下列說法中正確的是(  )
A.加速運(yùn)動階段可能不受靜摩擦力作用
B.勻速運(yùn)動階段可能不受靜摩擦力作用
C.加速運(yùn)動階段受到的靜摩擦力一定沿扶梯向上
D.加速運(yùn)動階段受到的靜摩擦力可能沿扶梯向下

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度下列說法中正確的是( 。
A.由B=$\frac{F}{IL}$知,磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL的乘積成反比,與F成正比
B.無論I的方向如何都可由B=$\frac{F}{IL}$求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
C.磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線在該處的安培力的方向相同
D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是由磁場本身因素決定的,而與有無檢驗電流無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.勻強(qiáng)電場中三個距離相等的點(diǎn),如圖所示,B、C兩點(diǎn)連線水平,其電勢分別為φA=4V,φB=3V,φC=5V,則根據(jù)圖示點(diǎn)的位置可知,電場強(qiáng)度的方向可能是( 。
A.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,在水平地面上有一斜面體,斜面上有一個小物塊,在水平推力F的作用下,二者均處于靜止?fàn)顟B(tài),在保證系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)的條件下增大水平推力F.下列說法正確的是( 。
A.地面與斜面體間的摩擦力一定增大B.地面與斜面體間的摩擦力一定減小
C.小物塊與斜面間的摩擦力一定增大D.小物塊與斜面間的摩擦力一定減小

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