精英家教網(wǎng)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界是MN,MN左側(cè)是無(wú)場(chǎng)區(qū),右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖(甲)所示,現(xiàn)有一個(gè)金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.線框中的電流隨時(shí)間變化的I-t圖象如圖(乙)所示.則可能的線框是( 。
分析:由電磁感應(yīng)定律求電動(dòng)勢(shì)E=BLv及歐姆定定律求出電流的表達(dá)式,找出各線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流的變化規(guī)律,然后選出與圖乙所示圖象符合的線框.
解答:解:導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,
設(shè)線框總電阻是R,則感應(yīng)電流I=
E
R
=
BLv
R

由圖乙所示圖象可知,感應(yīng)電流先變大,后變小,
且電流大小與時(shí)間成正比,由于B、v、R是定值,
故導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度L應(yīng)先變長(zhǎng),后變短,
且L隨時(shí)間均勻變化,即L與時(shí)間t成正比.
A、閉合圓環(huán)勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),有效長(zhǎng)度L先變大,后變小,但L不隨時(shí)間均勻變化,不符合題意,故A錯(cuò)誤;
B、正方形線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),有效長(zhǎng)度L不變,感應(yīng)電流不變,不符合題意,故B錯(cuò)誤;
C、梯形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),有效長(zhǎng)度L先均勻增加,后不變,最后均勻減小,不符合題意,故C錯(cuò)誤;
D、三角形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),有效長(zhǎng)度L先增加,后減小,且隨時(shí)間均勻變化,符合題意,故D正確;
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題是一道關(guān)于感應(yīng)電流的圖象題,熟練應(yīng)用導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、歐姆定律、分析清楚圖象特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABCD,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其中AC邊與對(duì)角線BC垂直,∠BAC=60°,一束電子(質(zhì)量為m,電荷量為e)以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng),不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用,關(guān)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,下列說(shuō)法中正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?和平區(qū)一模)如圖所示,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,是一個(gè)半徑為r的圓,圓心O1在x軸上,OO1距離等于圓的半徑.虛線MN平行于x軸且與圓相切于P點(diǎn),在MN的上方是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,方向沿x軸的負(fù)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外.有-群相同的正粒子,以相同的速率,在紙面內(nèi)沿不同方向從原點(diǎn)O射入第I象限,粒子的速度方向在與x軸成θ=30°角的范圍內(nèi),其中沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)射入MN后,恰好在正交的電磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng).粒子的質(zhì)量為m.電荷量為q(不計(jì)粒子的重力).求:
(1)粒子的初速率;
(2)圓形有界磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(3)若只撤去虛線MN上面的磁場(chǎng)B,這些粒子經(jīng)過(guò)y軸的坐標(biāo)范圍.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?紅橋區(qū)一模)如圖所示,相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),M、N兩點(diǎn)都在L2上,M點(diǎn)有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m,它釋放出一個(gè)質(zhì)量為m1,帶電量為-q的粒子后,產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2,釋放出的粒子以初速度v與L2成30°角斜向上射入,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間恰好斜向上通過(guò)N點(diǎn)(不計(jì)重力),求:
(1)該原子核發(fā)生衰變的過(guò)程中釋放的核能;
(2)說(shuō)明粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向,并求從M到N的時(shí)間及路程.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界.一質(zhì)量為m、電荷量為 q 的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng).若粒子速度為v0,最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn).下列說(shuō)法正確的有( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,相距為d的兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d)、質(zhì)量為m.將線框在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0,cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0,從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中( 。
A、線框一直都有感應(yīng)電流B、線框有一階段的加速度為gC、線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+L)D、線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)速度可能是1.5v0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案