16.如圖,由均勻電阻絲做成的直角梯形線框abcd的電阻為R,ab=ad=L,bc=2L,$cd=\sqrt{2}L$,現(xiàn)將線框以與ab垂直的速度v勻速穿過一寬度為L、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,整個過程中ab邊始終保持與磁場邊界平行.令線框的ab邊剛與磁場左邊界重合時t=0,電流沿abcda流動的方向為正.下列描述線框中i-t圖象和Uab-t圖象中,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 根據(jù)切割的長度分析產(chǎn)生的感應電動勢大小,從而得出感應電流的變化和電勢差的變化,根據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向,從而得出電勢差的正負.

解答 解:直角梯形線框abcd從t=0時刻開始向前移動L的過程中,只有ab邊切割,產(chǎn)生的感應電動勢不變,E=BLv,感應電流不變,ab兩端的電勢差不變,根據(jù)楞次定律知,感應電流方向為adcba,為負值.此時a點的電勢高于b點,則Uab為正值,電勢差等于外電壓.
向前移動的距離在L-2L的過程中,cd邊切割,切割的有效長度均勻增大,則切割產(chǎn)生的感應電動勢均勻增大,感應電流均勻增大,ab的電阻不變,則ab兩端的電勢差均勻增大,根據(jù)右手定則知,感應電流的方向為abcda,為正值,此時a點的電勢高于b點,Uab為正值,當ab邊全部進入時,由于ab的電阻屬于外電阻的一部分,電勢差小于外電壓.
向前移動的距離在2L-3L的過程中,cd邊切割,切割的有效長度均減小,則切割產(chǎn)生的感應電動勢均勻減小,感應電流均勻減小,ab的電阻不變,則ab兩端的電勢差均勻減小,根據(jù)右手定則知,感應電流的方向為abcda,為正值,此時a點的電勢高于b點,Uab為正值.故A、D正確,B、C錯誤.
故選:AD.

點評 本題考查了電輸感應和電路的基本知識,找準電源,即切割的部分是電源,掌握切割產(chǎn)生的感應電動勢,會通過楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向.

練習冊系列答案
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12.如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓軌道,外圓光滑,內(nèi)圓粗糙.一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點以初速度v0向右運動,球的直徑略小于兩圓間距,球運動的軌道半徑為R,不計空氣阻力.設小球過最低點時重力勢能為零,下列說法正確的是( 。
A.小球在同心圓軌道內(nèi)運動過程中,機械能一定減小
B.若經(jīng)過足夠長時間,小球最終的機械能可能為mgR
C.若小球在運動過程中機械能守恒,則v0一定不小于$\sqrt{5gR}$
D.若小球第一次運動到最高點時速度大小為0,則v0一定大于$\sqrt{4gR}$

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13.如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊的2倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v開始向左運動,與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運動多次,最終相對于盒靜止,
(1)此時盒的速度大小為多少?
(2)滑塊相對于盒運動的路程為多少?

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4.如圖所示,兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角θ=30°的絕緣斜面上,兩導軌間距為l=0.5m.M、P兩點間接有阻值為R=2Ω的電阻.一根質(zhì)量為m=0.1kg的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂直,導軌和金屬桿的電阻可忽略.直軌道的下端處于方向垂直斜面向下、磁感應強度為B=2T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度d=1.2m,導體桿ab靜止在距磁場的上邊界s=0.4m處.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑,已知導體桿接近磁場下邊界時勻速運動,導軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)導體桿剛進入磁場時,通過導體桿上的電流大小和方向;
(2)導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量;
(3)導體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱.

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11.如圖所示,一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中實線所示,此時這列波恰好傳播到P點,且再經(jīng)過1.2s,坐標為x=8m的Q點開始起振,求:
①該列波的周期T.
②Q點第一次達到波峰時,振源O點相對平衡位置的位移y.
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1.如圖所示,在長為d,寬為h的矩形區(qū)域PQNM內(nèi)存在垂直紙面向里的有界勻強磁場,磁感應強度為B,一電子以速度v從P點沿PQ方向射入該磁場,從N點射出,電子從P點到N點運動的圓弧長度為s.電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子的重力,下列說法正確的是( 。
A.磁場區(qū)域的長度d=$\sqrt{\frac{2mvh}{eB}-{h}^{2}}$B.磁場區(qū)域的長和寬可能滿足d≤h
C.電子在磁場中運動的時間為$\frac{s}{v}$D.磁場力對電子做正功

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8.一矩形線圈,繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示.下面說法中正確的是( 。
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B.t2時刻通過線圈的磁通量最大
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D.每當電動勢e變換方向時,通過線圈的磁通量最大

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5.下列說法正確的是( 。
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B.彈簧彈性勢能增加了$\sqrt{3}$mgL
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