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如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.边长ab=2bc,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地进入磁场,两次完全进入磁场的时间相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(  )
A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2
C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2

设ab和bc边长分别为Lab,Lbc,若假设穿过磁场区域的时间为t.
第一次:Q1=BI1Lab?Lbc=
B2
L2ab
v1
R
?Lbc=
B2
L2ab
?
Lbc
t
R
?Lbc=
B2
L2ab
L2bc
tR

q1=I1△t=
△Φ
R
=
BLabLbc
R

同理可以求得:
Q2=BI2Lbc?Lab=
B2
L2ab
L2bc
tR

q2=I2△t=
△Φ
R
=
BLabLbc
R

因此:Q1=Q2,q1=q2,故C正确,ABD错误.
故选:C.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,间距为L=0.9m的两金属导轨足够长,与水平面成37°角平行放置.导轨两端分别接有电阻R1和R2,且R1=R2=10Ω,导轨电阻不计.初始时S处于闭合状态,整个装置处在匀强磁场中,磁场垂直导轨平面向上.一根质量为m=750g的导体棒ab搁放在金属导轨上且始终与导轨接触良好,棒的有效电阻为r=1Ω.现释放导体棒,导体棒由静止沿导轨下滑,达到稳定状态时棒的速率为v=1m/s,此时整个电路消耗的电功率为棒的重力功率的四分之三.取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)稳定时导体棒中匀强磁场磁感应强度B;
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(3)断开S后,导体棒的最终速率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab在水平恒力作用下沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5Ω,导轨间的距离l=0.4m,导轨电阻不计,金属棒的电阻r=0.1Ω,求:
(1)金属棒ab中电流的方向;
(2)金属棒匀速滑动的速度;
(3)水平恒力的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图中回路竖直放在匀强磁场中,磁场的方向垂直于回路平面向外,导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有(  )
A.导体下落过程中,机械能守恒
B.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量
C.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能
D.导体达到稳定速度后的下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分,两段轨道相切于N和N'点,圆弧的半径为r,两金属轨道间的宽度为d,整个轨道处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中.质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM'处,
MN
=r.在t=0时刻,给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0,之后金属细杆沿轨道运动,在t=tl时刻,金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′;在t=t2时刻,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,金属细杆与轨道始终接触良好,轨道的电阻和空气阻力均不计,重力加速度为g.以下说法正确的是(  )
A.t=0时刻,金属细杆两端的电压为Bdv0
B.t=tl时刻,金属细杆所受的安培力为
B2d2v
2R
C.从t=0到t=t1时刻,通过金属细杆横截面的电量为
Bdr
R
D.从t=0到t=t2时刻,定值电阻R产生的焦耳热为
1
4
mv
20
-
5
4
mgr

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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:填空题

如图,边长为L、电阻为
1
2
R0
、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为2R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R2=R0.闭合开关S,不考虑虚线右侧导体的感应电动势,则电压表的示数为______,滑动变阻器消耗的功率是R1消耗的功率的______倍.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示电路中,均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内,三个电阻阻值之比=1∶2∶3,其他部分电阻不计.当断开,而闭合时,回路中感应电流为I,当断开,而闭合时,回路中感应电流为5I,当断开,而闭合时,可判断
A.闭合回路中感应电流为4I
B.闭合回路中感应电流为7I
C.消耗的功率之比为3∶1
D.上下两部分磁场的面积之比为3∶25

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为:计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值。
(2)小灯泡消耗的电功率。


图甲

图乙
 

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