如圖所示,一沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在豎直高度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)(寬度足夠大),該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的。有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場(chǎng)上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域。已知當(dāng)線框的ab邊到達(dá)MN時(shí)線框剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)(以此時(shí)開始計(jì)時(shí)),以MN處為坐標(biāo)原點(diǎn),取如圖坐標(biāo)軸x,并規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,則關(guān)于線框中的感應(yīng)電流與ab邊的位置坐標(biāo)x間的以下圖線中,可能正確的是
D

試題分析:由于ab邊向下運(yùn)動(dòng),由右手定則可以判斷出,線框在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),其感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd,沿逆時(shí)針?lè)较,故在圖像中,0~L的這段距離內(nèi),電流是正的;線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)有變化,故其感應(yīng)電流為0;當(dāng)線框的ab邊從磁場(chǎng)的下邊出來(lái)時(shí),由于其速度要比ab邊剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)的速度大,故其感應(yīng)電流要比I0大,感應(yīng)電流的方向與ab邊剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)相反;
由于ab邊穿出磁場(chǎng)時(shí)其速度較大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大,且其電流與線框的速度成正比,即線框受到的安培力與線框的速度也成正比,與剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)線框受到的平衡力做對(duì)比,發(fā)現(xiàn)線框受到的合外力方向是向上的,即阻礙線框的下落,且合外力是變化的,故線框做的是變減速直線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的電流也是非均勻變化的,故A、B不對(duì);再就整體而言,線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能要大于穿入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能,故穿出時(shí)的電流要大于I0,所以C不對(duì),D是正確的。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖12-4-8所示,MN和PQ為平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),ab、cd為兩根質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒,垂直置于導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒有一定電阻,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,原來(lái)兩導(dǎo)體棒都靜止,當(dāng)ab棒受到瞬時(shí)沖量而向右以速度運(yùn)動(dòng)后,(設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),磁場(chǎng)范圍足夠大,兩棒不相碰)(     )
A.cd棒先向右做加速運(yùn)動(dòng),然后做減速運(yùn)動(dòng)
B.cd棒向右做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.a(chǎn)b棒和cd棒最終將以的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)
D.從開始到ab、cd都做勻速運(yùn)動(dòng)為止,在兩棒的電阻上消耗的電能是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在水平面(紙面)內(nèi)有三根金屬棒ab、ac和PQ,其中ab、ac在a點(diǎn)接觸,構(gòu)成如圖所示形狀導(dǎo)軌,金屬棒ab的電阻不計(jì),ac和PQ材料相同且粗細(xì)均勻。空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。用水平力F使PQ向右勻速運(yùn)動(dòng),開始計(jì)時(shí)時(shí),PQ與a點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng),運(yùn)動(dòng)中PQ始終與ab垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。在PQ運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的過(guò)程中,下列關(guān)于回路中電流與時(shí)間t的關(guān)系圖線,拉力F與時(shí)間t的關(guān)系圖線,可能正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示是用金屬導(dǎo)線制成一矩形框架abcd,其中ab=cd=2ad=2bc=2l=2m,框架放在水平面上,磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于框架平面豎直向下,用同樣的金屬導(dǎo)線MN垂直于ab和cd,從ad處開始以v0=0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),已知該金屬導(dǎo)線每米電阻為0.1Ω,求在MN從ad向bc運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中:

(1)MN兩點(diǎn)間最大的電勢(shì)差.
(2)MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中框架消耗的最大電功率Pm

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖(甲)所示,為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量Φ的方向?yàn)檎,外力F向右為正。則圖(乙)中關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和電功率P隨時(shí)間t變化正確的是 (    )
     

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L,高為L(zhǎng)。紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I—x)關(guān)系的是:

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t = 0時(shí)刻開始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。

下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢(shì)差和通過(guò)棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象,其中正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角,M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t = 0時(shí)刻開始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過(guò)回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢(shì)差和通過(guò)棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象,其中正確的是

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