A. | B. | C. | D. |
分析 線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,穿過線框的磁通量由磁場與面積決定,而面積卻由線框?qū)挾扰c位移決定,但位移是由速度與時(shí)間決定,所以磁通量是磁場、線框?qū)挾、速度及時(shí)間共同決定.
由于線框勻速穿過方向不同的磁場,因此當(dāng)在剛進(jìn)入或剛出磁場時(shí),線框的感應(yīng)電流大小相等,方向相同.當(dāng)線框從一種磁場進(jìn)入另一種磁場時(shí),此時(shí)有兩邊分別切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢正好是兩者之和,所以電流是兩者之和,且方向相反.
線框中有感應(yīng)電流,則由左手定則可確定安培力的方向,通過安培力公式可得出力的大。
由電功率的表達(dá)式可知與電流的平方成正比,因此可得出電功率與時(shí)間的關(guān)系.
解答 解:在$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):
磁通量Φ=BS=BLv(t-$\frac{L}{v}$),隨著時(shí)間均勻增大,在t=2$\frac{L}{v}$時(shí)刻,線框完全進(jìn)入第一個(gè)磁場,磁通量為BL2;
在2$\frac{L}{v}$-$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):線框從第一個(gè)磁場開始進(jìn)入第二磁場,磁通量存在抵消,磁通量均勻減小,在t=$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$時(shí)刻,當(dāng)線框從一種磁場進(jìn)入另一種磁場正好處于一半時(shí),磁通量為零.
在$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$-3$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):磁通量反向均勻增大,在t=3$\frac{L}{v}$時(shí)刻,線框完全進(jìn)入第二個(gè)磁場,磁通量反向最大為-BL2;
在3$\frac{L}{v}$-4$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi),線框穿出第二個(gè)磁場,磁通量均勻減小,在t=4$\frac{L}{v}$時(shí)刻,磁通量為零.故A正確.
B、當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí),右邊開始切割磁感線,產(chǎn)生E=BLv的電動(dòng)勢,電路中電流I=$\frac{BLv}{R}$,根據(jù)右手定則判斷可知,感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針,為正;
當(dāng)向右再運(yùn)動(dòng)L時(shí),線框兩邊均切割磁感線,由于磁場反向,故回路中總的電動(dòng)勢大小為 E′=2BLv,此時(shí)電流的方向沿順時(shí)針,為負(fù),電流大小為 I′=$\frac{2BLv}{R}$;
當(dāng)線圈再向右運(yùn)動(dòng)L過程中,只有左側(cè)切割磁感線,此時(shí),電動(dòng)勢為E=BLv,感應(yīng)電流大小 I=$\frac{BLv}{R}$,方向沿正方向,故B正確;
C、在$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):P=Fv=BILv=BL$\frac{BLv}{R}$v=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$; 在2$\frac{L}{v}$-$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):P=Fv=2BL$\frac{2BLv}{R}$v=4$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$; 在$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):P=Fv=BILv=BL$\frac{BLv}{R}v$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$;故C正確.
D、由于線框勻速運(yùn)動(dòng),外力與安培力總保持平衡,根據(jù)楞次定律判斷可知安培力的方向總是水平向左,則外力F方向總是水平向右,始終為正值.
在$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$; 在2$\frac{L}{v}$-$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):F=2BLI=4$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$; 在$\frac{5}{2}$$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$時(shí)間內(nèi):F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$;故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
點(diǎn)評(píng) 電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問題,近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁,在解題時(shí)涉及的內(nèi)容較多,同時(shí)過程也較為復(fù)雜;故在解題時(shí)要靈活,可以選擇合適的解法,如排除法等進(jìn)行解答.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7km/s | |
B. | 衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7km/s | |
C. | 衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于2軌道所具有的機(jī)械能 | |
D. | 衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率小于2軌道所具有的最大速率 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | R1>R2 | B. | R1=R2 | ||
C. | R1<R2 | D. | 無法確定R1、R2的大小關(guān)系 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 閉合開關(guān),A、B兩燈同時(shí)亮,隨后逐漸變暗 | |
B. | 閉合開關(guān),B燈不亮,A燈亮,隨后逐漸變暗 | |
C. | 閉合開關(guān)穩(wěn)定后斷開開關(guān),A、B兩燈同時(shí)亮,隨后逐漸熄滅 | |
D. | 閉合開關(guān)穩(wěn)定后斷開開關(guān),B燈不亮,A燈亮,隨后逐漸熄滅 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0.5s時(shí)的加速度是1m/s2 | B. | 0~1s內(nèi)的平均速度2m/s | ||
C. | 0~2s一直做勻加速運(yùn)動(dòng) | D. | 0~2s內(nèi)的位移是3m |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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