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用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,AB为圆环的一条直径。如图所示,在AB的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率 =k(k<0)。则(  )
A.圆环中产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势
C.圆环中感应电流的大小为D.圆环具有收缩的趋势
B

试题分析: 磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率ΔB/Δt=k(k<0),说明B减少,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律判断可知:圆环中产生的感应电流方向沿顺时针方向,故A错误.穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,圆环为了阻碍磁通量的减少,圆环应有扩展的趋势,故B正确,D错误;
C、由法拉第电磁感应定律得E=Δφ/Δt=,圆环的电阻R=ρ,则感应电流大小为 I=,故C错误.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0,不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处,并与MN垂直.以导轨PQ的左端为坐标原点O,建立直角坐标系xOy,Ox轴沿PQ方向.每根导轨单位长度的电阻为r.垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变,在x轴方向上的变化规律为:B=B0+kx,并且x≥0.现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F,使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为a.设导体棒的质量为m,两导轨间距为L.不计导体棒与导轨间的摩擦,导体棒与导轨接触良好,不计其余部分的电阻.
(1)请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式;
(2)如果已知导体棒从x=0运动到x=x0的过程中,力F做的功为W,求此过程回路中产生的焦耳热Q;
(3)若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,a=4m/s2,求导体棒从x=0运动到x=1m的过程中,通过电阻R0的电荷量q.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为L,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为B,方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B,方向竖直向下.质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上,金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处.现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.

(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为
1
5
mg,将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放.求:?金属棒a刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒b的电流大小;?若金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒b能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件;
(2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒a仍从高度h处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大,求金属棒a在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒b中可能产生焦耳热的最大值.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

截面面积为S的螺线管置于匀强磁场中,磁场沿管轴方向,螺线管由N匝线圈绕成,绕圈的两端接在电容为C的某电容两极上,磁场的磁感应强度
B0(0≤t≤t0)
B=B0-k(t-t0)(t≥t0)
,则(  )
A.t=0时,螺线管的磁通为NB0S
B.t=0时,螺线管的磁通为B0S
C.t=
B0
K
+t0
时,电容的电压为0
D.t=
B0
K
+t0
时,电容的电压为NSK

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是(  )
A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关
C.动生电动势的产生与电场力有关
D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N =100,边长ab ="1.0" m、bc ="0.5" m,电阻r =2Ω。磁感应强度B在0 ~1 s内从零均匀变化到0.2 T。在1~5 s内从0.2 T均匀变化到-0.2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:

(1)0.5s 时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;
(2)在1~5s内通过线圈的电荷量q
(3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,一个闭合回路由两部分组成。右侧是电阻为r的圆形导线,置于竖直向上均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,下述判断不正确的是(    )
A.圆形线圈中的磁场,方向向上均匀增强
B.导体棒ab受到的安培力大小为mgsinθ
C.回路中的感应电流为mgsinθ/B2d
D.圆形导线中的电热功率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在xOy平面内有一条抛物线金属导轨,导轨的抛物线方程为y2=4x,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里,一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始,以恒定速度v沿x轴正方向运动,运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路,如图甲所示。则图乙所示图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一单匝矩形线圈abcd放置在水平面内,线圈面积为S = 100cm2,线圈处在匀强磁场中,磁场方向与水平方向成30°角,求:

(1)若磁场的磁感应强度B = 0.1T,则穿过线圈的磁通量为多少?
(2)若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直,且大小按B = 0.1+0.2t(T)的规律变化,线圈中产生的感应电动势为多大?

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