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如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置,速度又为v0,并开始离开匀强磁场.此过程中v­t图象如图(b)所示,则(  )
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.在t0时刻线框的速度为v0-
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb
D
t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,为Bav0,A项错误;从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动,加速度为,故在t0时刻的速度为v0-2at0=v0-,B项错误;因为t=0时刻和t=3t0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等,C项错误;线框在位置1和位置2时的速度相等,根据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,D项正确.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是(  )
A.0~2 sB.2 s~4 s
C.4 s~5 sD.5 s~10 s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。

⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?
⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶若要使金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流恰好为零,各已知量之间应该满足什么关系?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(2011年台州调研)如图所示,在匀强磁场中的矩形金属轨道上,有等长的两根金属棒abcd,它们以相同的速度匀速运动,则(  )
A.断开电键K,ab中有感应电流
B.闭合电键K,ab中有感应电流
C.无论断开还是闭合电键K,ab中都有感应电流
D.无论断开还是闭合电键K,ab中都没有感应电流

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是                                                                (  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

地球北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为Ψ1,右方机翼末端处的电势为Ψ2,则(  )
A.若飞机从西往东飞,Ψ1比Ψ2B.若飞机从东往西飞,Ψ2比Ψ1
C.若飞机从南往北飞,Ψ1比Ψ2D.若飞机从北往南飞,Ψ2比Ψ1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,匀强磁场垂直穿过框架平面,B=1T。金属杆ab长0.5m,其电阻Rab=0.5Ω,电压表为理想电压表,电流表为理想电流表,电阻R=1.5Ω。杆ab以速度v=4m/s向右匀速运动,则

(1)当S接A时,电压表的读数为        ,电流表的读数为     
(2)当S接B时,电压表的读数为        ,电流表的读数为     
(3)当S接C时,电压表的读数为        ,电流表的读数为     。 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

今年“两会期间”,全国政协委员、嫦娥三号卫星系统总指挥叶培建院士表示:嫦娥三号探月卫星将于明年携带首辆国产月球车,登陆月球虹湾区,为将来宇航员登月做科学调查和研究.若有一宇航员登月后,想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是:( )
A.直接将电流表放于月球表面,根据电表有无示数来判断磁场的有无.
B.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则可以判断月球表面无磁场.
C.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则可以判断月球表面有磁场.
D.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,若电流表无示数,则可以判断月球表面无磁场.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图7所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R。从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0)那么在t为多大时,金属棒开始移动?

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