精英家教網(wǎng)如圖所示,在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為2L,位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時(shí)刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的( 。
分析:首先根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.再根據(jù)公式E=Blv和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式,由歐姆定律得到感應(yīng)電流的表達(dá)式.
解答:解:設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間為t0,則由L=
1
2
a
t
2
0
,得t0=
2L
a

在0-t0時(shí)間內(nèi),由楞次定律判斷可知感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向,感應(yīng)電流大小為I=
BLv
R
=
BLat
R
;故CD均錯(cuò)誤.
設(shè)線框ab從x=L運(yùn)動(dòng)到x=4L的時(shí)間為t1,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得t1=
2×4L
a
-t0=2t0-t0=t0,這段時(shí)間內(nèi)穿過線框的磁通量不變,沒有感應(yīng)電流.故B錯(cuò)誤.
設(shè)線框ab從x=4L運(yùn)動(dòng)到x=5L的時(shí)間為t2,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得t2=
2×5L
a
-
2×4L
a
t0=
5
t0-2t0=0.236t0的時(shí)間內(nèi),根據(jù)楞次定律得知,感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向,為負(fù)值.感應(yīng)電流為I=-
BLv
R
=-
BLat
R
;故A正確.
故選A
點(diǎn)評(píng):本題是電磁感應(yīng)與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用,根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向,可排除CD,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,排除B.
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

如圖所示,在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為2L,位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時(shí)刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的(  )
A.
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B.
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C.
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D.
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科目:高中物理 來源:高考真題 題型:計(jì)算題

如圖所示,在O≤x≤a、o≤y≤a/2范圍內(nèi)有垂直于x平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xy平面內(nèi),與y軸正方向的夾角分布在0-90°范圍內(nèi)。已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于a/2到a之間,從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一。求最后離開磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的
(1)速度的大;
(2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦。

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科目:高中物理 來源: 題型:

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如圖所示,在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為2L,位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時(shí)刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是下列圖中的( )
A.
B.
C.
D.

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