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有一种信号发生器的工作原理可以简化为如图所示的图形,竖直面内有半径为R且相切与O点的两圆形区域,其内存在水平恒定的匀强磁场,长为2R的导体杆OA,以角速度ω绕过O点的固定轴,在竖直平面内顺时针竖直旋转,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,下列描述导体杆两端电势能差UAO随时间变化的图象可能正确的是(  )
A.B.C.D.

由右手定则可判,感应电动势始终从O指向A,为正.
由E=
1
2
BL2ω,L是有效切割长度,可知,B、ω不变,切割的有效长度随时间先增大后减小,且做非线性、非正弦的变化,经半圈后,再次重复,故A正确;
故选:A.
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

如图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向竖直向下的匀强磁场中.质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置.在沿着轨道方向向右的力F作用下,导体棒由静止开始运动,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直.不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力.
(1)若力F的大小保持不变,且F=1.0N.求
a.导体棒能达到的最大速度大小vm
b.导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒的加速度大小a.
(2)若力F的大小是变化的,在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2.0m/s2.从力F作用于导体棒的瞬间开始计时,经过时间t=2.0s,求力F的冲量大小I.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

甲图,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角θ=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好.棒的质量m=1.0kg,电阻R=1.0Ω,长度与导轨间距L相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,力随时间变化如乙图,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求:
(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲,正三角形硬导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直.图乙表示该磁场的磁感应强度随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里.在0一4t0时间内,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为(规定垂直ab边向左为安培力的正方向)(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=8Ω,导轨自身电阻不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=2Ω的金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,如图所示.设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,受到的摩擦阻力f=0.3N,当金属棒下滑的高度为h=3m时,恰好达到最大速度,g取10m/s2,求此过程中:
(1)金属棒的最大速度;
(2)电阻R中产生的热量;
(3)通过电阻R的电量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,MN、PQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨,两导轨相距d=10cm,导轨电阻不计.ab、ef为两根金属棒,ab的电阻R1=0.4Ω,质量m1=1kg,ef的电阻R2=0.6Ω,质量m2=2kg.金属棒ab竖直立于两导轨间,可沿着导轨在水平方向平动.金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接,可在两导轨间转动,ef的上端与导轨MN的下表面搭接,金属棒ef与导轨成60°角.两棒与导轨保持良好接触,不计各处摩擦.整个装置处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨的水平磁场中.t=0时起,给金属棒ab施加一水平向左的力F1,使金属棒ab向左运动,同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2(F2在图示竖直平面内),F2随时间的变化满足:F2=(0.01t+5)N,在金属棒ab向左运动的过程中,金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力.重力加速度g取10m/s2.试求:
(1)金属棒ab的速度随时间变化的关系式,并说明其运动性质.
(2)在0~5s内,通过金属棒ab的电量.
(3)第5s末,F1的瞬时功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(甲)所示,足够长、电阻可以忽略的矩形金属框架abcd水平放置,ad与bc之间的距离为L=1m,左右两侧各连接一个定值电阻,阻值R1=R2=2.0Ω.垂直于框架固定一根质量m=0.2kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ef,棒ef距离框架左侧s=0.5m.

(1)若在abfe区域存在竖直向上的均匀增强的匀强磁场,磁感应强度变化率
△B
△t
=0.2T/s,求电阻R1消耗的电功率.
(2)若金属棒ef处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2.0T,ef与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现使磁场以加速度a=5m/s2由静止开始向右匀加速运动,同时释放导体棒ef,则需要经过多长时间导体棒ef开始运动?(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,ef始终处于磁场中)
(3)上问中,从磁场开始运动计时起,在0~2s的时间内导体棒运动了7.5m的距离,电路中产生的焦耳热为2.9J(2s前导体棒运动状态已经稳定).求此过程中,运动磁场给系统提供的能量,并在图(乙)中定性画出导体棒的速度-时间图象.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在粗糙绝缘的水平面上,金属框架ABCD的一部分处于有界匀强磁场中.若磁场的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化,其中图示磁场方向(即竖直向下)为正。在0—t0这一段时间内金属框架ABCD一直保持静止,则该段时间内水平面对它的静摩擦力的大小
A.变大
B.变小
C.先变小再变大
D.先变大再变小

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