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如图所示为一种早期发电机的原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称.当磁极绕转轴匀速转动时,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧MOP运动(O是线圈的中心).在磁极的投影从M点运动到P点的过程中(  )
A.流过电流表的电流由F指向E
B.流过电流表的电流先增大再减小
C.流过电流表的电流先减小再增大
D.流过电流表的电流先增大再减小,然后再增大、再减小

A、在磁极绕转轴从M到O匀速转动时,穿过线圈平面的磁场方向向上,磁通量增大,根据楞次定律可知线圈中产生顺时针方向的感应电流,电流由F经G流向E;
在磁极绕转轴从O到P匀速转动时,穿过线圈平面的磁场方向向上,磁通量减小,根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流,电流由E经G流向F,故A错误.
B、C、D根据导线切割磁感线产生感应电动势公式E=BLV,从M到O,可知磁铁的运动使线圈处的磁感应强度先增后减,可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小;
从O到P,导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小、电流也先增大再减小,故电流先增大再减小,然后再增大、再减小,故BC错误、D正确.
故选:D.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.

(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t="0)"

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动,(取g=10m/s2
(1)计算乙的电阻R.
(2)以刚释放两杆时作为零时刻,写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量Q=
1
30
J,试求此过程中外力F对甲做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计;现用水平恒力F作用于金属棒cd上,由静止开始运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能
B.只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能
C.无论cd棒做何种运动,它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能
D.R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,水平面上有一对平行光滑金属导轨,导轨左端串有一电阻R,金属杆ab垂直平放在两导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,忽略导轨的电阻,但ab杆的质量和电阻都不能忽略.现给ab杆施以水平向右的恒力F,在ab杆从静止开始向右运动过程中,外力F做的功______(选填:“大于”、“等于”或“小于”)整个电路消耗的电功,磁场对ab杆作用力的功率______(选填:“大于”、“等于”或“小于”)电阻R上消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一个有左边界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0.t=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙,图中斜向虚线为过O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响.则磁感强度的变化率为______,t3时刻回路中的电功率为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为(  )
A.π:2B.2π:1C.π:1D.2:π

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,半径为r的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以
△B
△t
的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,a、b是完全相同的导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上.匀强磁场竖直向下.若给a棒以8J的初动能,使之向左运动,不计导轨的电阻,则整个过程a棒产生的最大热量是(  )
A.2JB.1JC.4JD.0.5J

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