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如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成—个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通,在外力F作用下,正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L/2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为2L,磁感应强度为B。现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t="0" 时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿过磁场,外力F所做功为(   )

A.
B.
C.
D.
B

试题分析:导线框匀速向右滑行,切割磁感线有效长度为,因此某时刻产生的感应电动势,说明产生的为正弦交流电,其有效值为,整个过程动能不变,所以外力F做功转化为系统产生的热量,所以,t=4L/v,所以,所以B正确
点评:此类题型考察了交流电的产生利用有效值求解能量转化问题。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(17分)如图17所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在0到t1的时间内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向,线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右.设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个宽度为L的有界匀强磁场区域,方向垂直纸面向里.用粗细均匀的导线制成一边长也为L的正方形闭合线框,现将闭合线框从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域.下图中能正确反映该过程ab两点电势差随时间变化的图象是(  )


A                       B                   C                    D

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路,当自己对着话筒讲话时,会从听筒中听到自己的声音,导致听觉疲劳而影响通话。现代的电话将听筒电路与话筒电路分开,改进的电路原理示意图如图所示,图中线圈I与线圈Ⅱ匝数相等,R0=1.2kΩ,R=3.6kΩ,R为可变电阻。当R调到某一值时,从听筒中就听不到话筒传出的声音了。这时Rx=________kΩ

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个闭合线圈处在如图所示的按正弦规律变化的磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,下列说法中正确的是(   )
A.在1s末线圈中感应电流最大
B.在2s末线圈中感应电流最大
C.1—2s内的感应电流方向和2—3s内相同
D.1—2s内的感应电流方向和3—4s内相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

日常生活中,下列哪些情况利用了电磁感应现象(   )
A.冬天用电吹风吹出的热风烘干头发
B.发电机通过旋转磁场中的线圈发电
C.银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息
D.话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示,则下列说法中正确的是(  )
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01 s时刻Φ的变化率达最大
C.0.02 s时刻感应电动势达到最大
D.该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该        (   )
A.向左加速滑动B.向左减速滑动
C.向右加速滑动D.向右减速滑动

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