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,距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長為L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)針方向時(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 (    )
     
D

試題分析:當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí)開始進(jìn)入磁場(chǎng),磁通量開始增加,當(dāng)全部進(jìn)入時(shí)達(dá)最大;此后向外的磁通量增加,總磁通減;當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2.5L時(shí),磁通量最小,故A錯(cuò)誤;當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),由可知,E保持不變,而開始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)時(shí),線框左右兩邊同時(shí)切割磁感線,根據(jù)右手定則知,線框左右兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同,相當(dāng)于兩個(gè)電源相串聯(lián),因此電動(dòng)勢(shì)是原來的兩倍,應(yīng)為2BLV,故B錯(cuò)誤;因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反,故拉力應(yīng)一直向右,故C錯(cuò)誤;由于線框勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律知,電功率等于拉力的功率,因速度不變,而線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),電流為定值,拉力也為定值;兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí),由前面的分析可知,電流加倍,故安培力加培,線框左右兩邊所受安培力方向相同,拉力為原來的4倍,功率為原來的4倍;此后從第二個(gè)磁場(chǎng)中離開時(shí),安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場(chǎng)中的安培力,故D正確.所以選D.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用同種材料粗細(xì)均勻的電阻絲做成ab、cd、ef三根導(dǎo)線,ef較長,分別放在電阻可忽略的光滑的平行導(dǎo)軌上,如圖12-3-9所示,磁場(chǎng)是均勻的,用外力使導(dǎo)線水平向右作勻速運(yùn)動(dòng)(每次只有一根導(dǎo)線在導(dǎo)軌上),而且每次外力做功功率相同,則下列說法正確的是(     )
A.a(chǎn)b運(yùn)動(dòng)得最快
B.ef運(yùn)動(dòng)得最快
C.導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等
D.每秒鐘產(chǎn)生的熱量不相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(17分)如圖甲所示,為間距=0.5m足夠長的粗糙平行導(dǎo)軌,,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角=37°,間連接有一個(gè)的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.將一根質(zhì)量為=0.05kg、內(nèi)阻為的金屬棒緊靠放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至處時(shí)剛好達(dá)到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量=0.2C,且金屬棒的加速度與速度的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與平行。(取=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金屬棒的內(nèi)阻;(2)金屬棒滑行至處的過程中,電阻上產(chǎn)生的熱量。

題8圖

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)“∠”型導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,是與導(dǎo)軌材料相同、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.在外力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度向右運(yùn)動(dòng),以導(dǎo)體棒在圖所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列物理量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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。有一邊長為L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)針方向?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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?a,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的 正方形均勻?qū)Ь框CDEF從圖示位置開始沿x軸正以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,在乙圖中給出的線框E、F兩端的電壓UEF與線框移動(dòng)距離的關(guān)系的圖象正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B="1.0" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U型導(dǎo)軌上以速度向右勻速滑動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離L="1.0" m,電阻R=3.0,金屬桿的電阻r=1.0,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),則下列說法正確的是
A.通過R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒬到a
B.金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2.0 V
C.金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N
D.外力F做功大小等予電路產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開始計(jì)時(shí),到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域止的過程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?可能是左圖中的(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,有邊長為a的正方形金屬線框abcd,其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處.在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時(shí)刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎瑒t在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的(  )

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