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精英家教网如图所示,光滑矩形金属框架置于匀强磁场中,框架平面与磁场方向垂直,导体棒MN垂直于框架放置.除可变电阻器R外,其余电阻均可忽略.现以不变的速度v向右拉动MN,则下列说法中正确的是 (  )
分析:金属导线MN向右运动时切割磁感线,根据右手定则判断其产生的感应电流方向,即可知道通过R的感应电流方向.导体MN中的感应电动势公式E=BLv.
由F=BIL推出安培力与速度的关系式.由于金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,即可分析外力的变化.
解答:解:A、根据右手定则可知MN中产生的感应电流方向为N→M,则变阻器R上的感应电流的方向是a→c.故A错误;
B、导体MN中的感应电动势公式E=BLv,E与R无关,故B错误.
C、D电路中感应电流大小为 I=
E
R
,MN所受的安培力大小为 F=BIL=
B2L2v
R

因金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,则外力F=F=
B2L2v
R
,可知,将电阻R调大时,F减小,故C错误,D正确.
故选D
点评:本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合,解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构,然后根据有关电学知识求解.
练习册系列答案
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(2013?长沙一模)如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为d(d与x0的大小关系未定).现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动,则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?成都三模)如图所示,光滑矩形斜面ABCD的倾角θ=30°,在其上放置一矩形金属框abcd,ab的边长l1=1m,bc的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线绕过定滑轮与重物相连,细线与斜面平行且靠近,重物质量M=2kg,斜面上efgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.5T,方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距离为0.6m,现让线框从静止开始运动(开始时刻,cd与AB边重合),在重物M达到地面之前,发现线框匀速穿过匀强磁场区域,不计滑轮摩擦,取g=10m/s2. 求:
(1)线框进入磁场前细线所受拉力的大小;
(2)线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间;
(3)线框abcd在整个运动过程中产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(奉贤区2012年4月第二学期高三调研考试)如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为ddx0的大小关系未定)。现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点O开始沿x轴正方向滑动,则

(A)当d=x0时,线框中感应电流方向一定保持不变

(B)无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变

(C)当d>x0时,d越大,线框中最初的感应电流越小

(D)无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小

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科目:高中物理 来源:2013年湖南省长沙市高考模拟物理试卷(带解析) 题型:单选题

如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为d(d与x0的大小关系未定)。现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动,则

A.当d=x0时,线框中感应电流方向一定保持不变
B.无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变
C.当d>x0时,d越大,线框中最初的感应电流越小
D.无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小

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科目:高中物理 来源:2013年湖南省长沙市高考模拟物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为d(d与x0的大小关系未定)。现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动,则

A.当d=x0时,线框中感应电流方向一定保持不变

B.无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变

C.当d>x0时,d越大,线框中最初的感应电流越小

D.无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小

 

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