12.如圖所示,矩形金屬框置于勻強磁場中,ef為一導(dǎo)體棒,可在ab和cd間滑動并接觸良好.設(shè)磁感應(yīng)強度為B,ac長為L,在△t時間內(nèi)向左勻速滑過距離△d,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△Φ}{△t}$可知,下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)ef向左滑動時,左側(cè)面積減少L△d,右側(cè)面積增加L△d,因此E=$\frac{2BL△d}{△t}$
B.當(dāng)ef向左滑動時,左側(cè)面積減少L△d,右側(cè)面積增加L△d,互相抵消,因此E=0
C.在公式E=n$\frac{△Φ}{△t}$中,在切割磁感線情況下,△Φ=B△S,△S應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積,因此E=$\frac{BL△d}{△t}$
D.在切割磁感線的情況下,只能用E=BLv計算,不能用E=n$\frac{△Φ}{△t}$計算

分析 當(dāng)ef向左滑動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是一定的,根據(jù)左側(cè)或右側(cè)面積變化,由法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢,不能同時由兩側(cè)面積變化求解.
可由E=BLv求出感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求通過電阻R1的電流大。

解答 解:ABC、當(dāng)ef向左滑動時,ef切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源,左側(cè)面積減少L•△d或右側(cè)面積增加L•△d,導(dǎo)線切割掃過的面積為△S=L•△d,磁磁通量的變化量△Φ=B•△S,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=

△φ
△t
=
B△S
△t
=BL
△d
△t
≠0.故A、B錯誤,C正確.
D、對于切割的情形,感應(yīng)電動勢既可以根據(jù)E=BLv計算感應(yīng)電動勢,也可以根據(jù)E=n
△φ
△t
計算感應(yīng)電動勢,研究左側(cè)回路或右側(cè)回路,看成一匝線圈,由E=
△φ
△t
=
B△S
△t
=BL
△d
△t
=BLv,故D錯誤.
故選:C

點評 本題考查對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用能力,計算感應(yīng)電動勢時左右側(cè)的電動勢不能重復(fù).要知道E=BLv是由E=n$\frac{△Φ}{△t}$推導(dǎo)出來的,對于切割的情形E=n$\frac{△Φ}{△t}$也可以應(yīng)用.

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

2.用長為L的金屬導(dǎo)線將一小球A懸掛于O點,小球A在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,已知小球A做圓周運動的角速度為ω,金屬導(dǎo)線與豎直方向的夾角為30°,求:金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.將兩根粗糙的平行放置的直導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上,左端與兩根彎曲的光滑導(dǎo)軌平滑連接,在兩水平導(dǎo)軌間存在兩個磁場區(qū),其中左側(cè)的磁場方向豎直向上,磁感應(yīng)強度大小為B,磁場的左邊界位于水平導(dǎo)軌和彎曲導(dǎo)軌連接處;右側(cè)的磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度大小為2B,如圖所示,今將一導(dǎo)體棒b垂直導(dǎo)軌放置在右側(cè)磁場的右邊界處,導(dǎo)體棒a從彎曲導(dǎo)軌上距離水平面h高處由靜止釋放.已知兩棒的質(zhì)量均為m,二者在導(dǎo)軌間部分的電阻均為R,兩導(dǎo)軌之間的距離為L,兩導(dǎo)體棒與水平軌道間的動靡擦因數(shù)均為0.2,假設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,整個運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的接觸始終良好,導(dǎo)軌的電阻不計,重力加速度為g.
(1)求導(dǎo)體棒a剛進入左側(cè)磁場的瞬間,回路中的電流強度.
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒a在左側(cè)磁場運動的過程中,為了使導(dǎo)體棒b始終處于靜止?fàn)顟B(tài),求h的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,兩條平行虛線之間存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,虛線間的距離為l,金屬圓環(huán)的直徑也是l.圓環(huán)從左邊界進入磁場,以垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域.則下列說法正確的是(  )
A.感應(yīng)電流的大小先增大后減小
B.感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針
C.金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右
D.進入磁場時感應(yīng)電動勢平均值$\overline{E}$=$\frac{1}{2}$πBav

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.金屬桿MN和PQ間距為l,MP間接有電阻R,磁場如圖所示,磁感應(yīng)強度為B.金屬棒AB長為2l,由圖示位置以A為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過90°(順時針).求該過程中(其他電阻不計):
(1)R上的最大電流.
(2)通過R的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,金屬導(dǎo)軌MNC和PQD,MN與PQ平行且間距為L,所在平面與水平面夾角為α,N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值為R的電阻;光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角都為銳角θ.均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m,長均為L,ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合;ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ(μ較。,由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止.空間有方向豎直的勻強磁場(圖中未畫出).兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸.不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻,ef棒的阻值為R,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場,重力加速度為g.
(1)若磁感應(yīng)強度大小為B,給ab棒一個垂直于NQ,水平向右的速度v1,在水平導(dǎo)軌上沿運動方向滑行一段距離后停止,ef棒始終靜止,求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量;
(2)在(1)問過程中,ab棒滑行距離為d,求通過ab棒某橫截面的電荷量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動,并在NQ位置時取走小立柱1和2,且運動過程中ef棒始終靜止.求此狀態(tài)下最強磁場的磁感應(yīng)強度及此磁場下ab棒運動的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.一回路豎直放置在勻強磁場中,磁場方向與回路垂直,導(dǎo)線MN可自由地沿足夠長的光滑導(dǎo)軌運動,回路電阻除R外均忽略不計,如圖所示.當(dāng)MN無初速釋放后,則下列說法正確的是( 。
A.MN受到磁場阻力,以小于g的加速度向下做勻加速直線運動
B.MN加速下落,最后趨向于一個恒定的收尾速度
C.回路中的電流越來越大,最后趨于一個恒定的極限值
D.MN受到的磁場力越來越大,最后和導(dǎo)線MN的重力相平衡

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,傾角為θ=37°,間距L=0.30m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌電阻不計,處在磁感強度B=1.0T,方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中.導(dǎo)軌兩端各接一個阻值R0=2.0Ω的電阻.在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒,金屬棒質(zhì)量m=1.0kg,電阻r=2.0Ω,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度v0=10m/s上滑,已知它上升到最高點的過程中,通過上端電阻的電量q=0.10C,取g=10m/s2.求:
(1)金屬棒的最大加速度;
(2)金屬棒上升的最大高度h;
(3)金屬棒上升過程上端電阻R0中釋放的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.光滑絕緣水平面上相距為L的點電荷A、B帶電荷量分別為+4q和-q,如圖所示,今引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處于平衡狀態(tài),則C的電性為正電電荷量為4q,放置在的位置在B右側(cè)距B為L處.

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同步練習(xí)冊答案