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如图所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框, 在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直.取顺时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是

A

试题分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到过程中,切割有效长度由0增到 ;在位移由到l的过程中,切割有效长度由减到0.在时, ,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由l到过程中,切割有效长度由0增到。;在位移由到2l过程中,切割有效长度由,减到0.在时, 电流为负.线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,所以正确答案选择A;
点评:本题难度较大,能够判断出电流的变化决定于切割磁感线的有效长度,所以有效长度的变化规律即为电流的变化规律
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个“”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在拉力作用下,导体棒以恒定速度向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为,质量分别为的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:

(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与线框所在的平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感线应强度B随时间t变化规律如图所示,若规定逆时针方向为感应电流的正方向,则下列各图正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻,则
A.在时刻,线圈处于中性面,流过电阻R的电流为0,电压表的读数也为0
B.1秒钟内流过电阻R的电流方向改变
C.在电阻R的两端再并联一只电阻后,电压表的读数将减小
D.在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后,电压表的读数不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B. 一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d的感应电流为正,则图乙中表示线框中电流随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(        )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.当ab边刚越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,当棒运动的位移x=9m时速度达到6m/s,此时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求
 
(1) 棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q
(2) 金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式
(3) 外力做的功WF

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面右上端无初速滚下, 又沿曲面的另一侧上升,则 (       )
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

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