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一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图4乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则图4丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是(  )
C

试题分析:由图2可知磁感应强度的变化,则可知线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况,由楞次定律可得感应电流的方向,二者结合可得出正确的图象.
解:感应定律和欧姆定律得,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.
由图乙可知,0~1时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则感应电流是顺时针的,因而是负值.所以可判断0~1为负的恒值;1~2为正的恒值;2~3为零;3~4为负的恒值;4~5为零;5~6为正的恒值.
故选C.
点评:此类问题不必非要求得电动势的大小,应根据楞次定律判断电路中电流的方向,结合电动势的变化情况即可得出正确结果.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻,则
A.在时刻,线圈处于中性面,流过电阻R的电流为0,电压表的读数也为0
B.1秒钟内流过电阻R的电流方向改变
C.在电阻R的两端再并联一只电阻后,电压表的读数将减小
D.在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后,电压表的读数不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道于平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是( )
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多
B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于mv
C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等
D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,EOF和E/O/F/为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E/O/,FO∥F/O/,且EO⊥OF;OO/为∠EOF的角平分线,OO/间的距离为;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为的正方形导线框沿OO/方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流与时间t的关系图线可能正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab可沿导轨滑动,原先S断开,让ab杆由静止下滑,一段时间后闭合S,则从S闭合开始记时,ab杆的运动速度v随时间t的关系图不可能是下图中的哪一个?           (        )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面右上端无初速滚下, 又沿曲面的另一侧上升,则 (       )
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200 cm2,匝数n=1 000,线圈电阻r=1.0 Ω.线圈与电阻R构成闭合回路,电阻的
阻值R =4.0 Ω.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如 
图乙所示,求:

(1) 在t=2.0 s时通过电阻R的感应电流的大小;
(2) 在t=5.0 s时刻,线圈端点a、b间的电压;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电源的电动势E=1.5V,内电阻r=0.5Ω,AB=0.5m,AB电阻R=0.1Ω。固定框架的电阻不计。磁感应强度为0.5T。S闭合前AB静止。金属框对AB的滑动摩擦力为0.25N。

(1)电键S闭合后,当AB的速度达到稳定时,电路中的电流多大?
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(3)当AB速度达最大后,电源消耗的电能转化为什么形式的能?通过计算验证,能的转化是否符合守恒定律?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一个由x轴和曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场,曲线方程为(单位:m)()。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为。有一ab边与x轴重合的正方形金属线框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平向右匀速运动,线框边长为0.4m,线框电阻为0.1,试求:

(1)在线框通过磁场区域的过程中,拉力F的最大瞬时功率是多少?
(2)在下面坐标图中画出线框产生的电流随时间变化图象(取方向为电流正方向)。
(3)线框经过磁场区域的整个过程,拉力F做多少功?

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