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(2011年福建调研)如图9-1-12所示,半径为r的半圆形金属导线(CD为直径)处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,有关导线中产生感应电动势的大小,下列说法中错误的是(  )

图9-1-12
A.导线从图示位置开始绕CD以角速度ω匀速转动时E=πr2Bωsinωt
B.导线在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时E=rBv
C.导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时E=0
D.导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动时E=2Brv
C
选C.半圆形导线CAD在匀强磁场中以角速度ω绕CD匀速转动时,E=BSωsinωt=πr2Bωsinωt,A正确;半圆形导线的长度等效为2r,当它在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时其切割磁感线的有效长度为r,则感应电动势的大小E=rBv,B正确;导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时,等效为导线在纸面内沿垂直CD方向以速度v向右匀速运动,则E=2Brv,C错误;导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动,等效为导线在纸面内以大小为v、方向与CD成45°斜向下匀速运动,则感应电动势的大小E=2rBv,D正确.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm ,倾斜导轨与水平面成θ=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示,图中t1、t2未知。水平导轨足够长,其左端接有理想电流表G和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T ,在t=0时刻,从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab,棒的质量m=0.1kg,电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,电流表G的示数大小保持不变,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。(g取10m/s2)求:

(l)ab 棒进入磁场区I 时的速度v;
(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;
(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流表G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小
F随时间t变化的函数图像。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,将一线圈放在匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是(    )
A.线圈绕N边转动
B.线圈绕M边转动
C.线圈垂直于磁感线向上运动
D.线圈平行于磁感线的向右运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域.一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,单匝线圈abcd在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次以速度2v匀速进入同一匀强磁场。第一次与第二次线圈中感应电流之比为      ,回路中产生的焦耳热之比为      

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图13所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上 的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度v向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)     (  )
A.在棒PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在棒PQ棒右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比
棒PQ大的金属棒
C.将导轨的a、c两端用导线连接起来
D.将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图12所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:

(1)导体棒的恒定速度;
(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是(  )
A.金属环在下落过程中的机械能守恒
B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C.金属环的机械能先减小后增大
D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为,通过导线截面的电量为,第二次用0.9s时间拉出,外力做的功为,通过导线截面的电量为,则(    )
A.B.
C.D.

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