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如图所示,等腰三角形内以底边中线为界,左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(I-x)关系的是(  )
A.B.
C.D.


位移在0~L过程:磁通量增大,由楞次定律判断得知感应电流方向为顺时针方向,为正值.感应电流 I=
Blv
R
=
Bxv
R
,I均匀增大直到
BLv
R

位移在L~2L过程:线框右边下部分和左边下部分都切割磁感线,根据右手定则判断可知,线框产生的感应电流方向沿逆时针方向,为负值.左右两边有效切割长度之和始终等于L,产生的感应电动势不变,则感应电流大小不变,为I=
BLv
R

位移在2L~3L过程:磁通量减小,由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向,为正值,感应电流大小为I=
B(2L-x)v
R
,I均匀减小直到零;根据数学知识可知B正确.
故选:B.
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

如图所示,磁感应强度均为B的两个匀强磁场,分布在宽度均为L的两个相邻区域中,磁场边界为理想边界,磁场方向垂直纸面,但方向相反.一个中垂线OP长度为L的等边三角形导线框MPN从图示位置(MN边平行磁场边界)匀速向右运动.规定逆时针方向为电流的正方向,从图中位置开始计时,在线框穿过两磁场区域的过程中,感应电流i随线框的位移x变化的图象正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一金属棒ab可沿接有电阻R的足够长的竖直导体框架无摩擦且与框保持良好接触地滑动,已知框架间有方向如图的匀强磁场,不计其余电阻.那么在棒ab由静止开始沿框架下落至稳定状态的过程中,以下说法正确的是(  )
A.电阻上的焦耳热等于重力做的功
B.克服安培力做的功等于金属棒机械能的增量
C.重力与安培力做的功的和等于金属棒机械能的增量
D.重力做功等于电阻上的焦耳热与金属棒动能增量之和

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

框abcd,各边长L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示,以恒定速度υ从ad滑向bc,当PQ滑过
1
3
L的距离时,通时aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?

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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,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动,(取g=10m/s2
(1)计算乙的电阻R.
(2)以刚释放两杆时作为零时刻,写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量Q=
1
30
J,试求此过程中外力F对甲做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS和PQ的中点,关于线框中的感应电流(  )
A.当E点经过边界MN时,感应电流最大
B.当P点经过边界MN时,感应电流最大
C.当F点经过边界MN时,感应电流最大
D.当Q点经过边界MN时,感应电流最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,P、Q是两根足够长的竖直金属杆(电阻忽略不计),处在垂直纸面向里的匀强磁场B中,螺线管MN上的绕线方式没有画出,导轨与螺线管的绕线接头c、d之间用导线相连,A是MN正下方水平放置在地面的金属圆环.将金属棒ef由静止释放,ef下滑中与P、Q杆接触良好且无摩擦.在金属棒释放后(  )
A.A环中有越来越大的感应电流
B.A环对地面的压力先增大后减小至恒定值
C.A环的面积有扩张的趋势
D.只改变螺线管的绕线方向,则A环对地面的压力变化规律不变

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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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