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如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直; 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时, 导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向开始进入磁场区域,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是:
C

试题分析:据右手定则得线框前条边刚进入磁场区域过程中感应电流为逆时针方向,且由E=Blv知感应电流逐渐增大,当导线框的前条边完全进入磁场而后条边还未进入磁场的过程中,导线框中的电流恒定不变;
之后,当导线框的前条边开始出磁场而后条边还未进磁场的过程中,线框中的电流开始逐渐减小,再后,当导线框的前条边出磁场后条边开始进磁场的过程中线框中的电流大小继续减小,且减小的情况比前一阶段减小情况更快(因为前后两条边形成的电动势反向抵消),直到电流减小到零,共4种情况,依此类推此后也是4种情况,C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:单选题

一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放人管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度可能是( )
A.逐渐增大到定值后保持不变
B.逐渐增大到一定值时又开始碱小.然后又越来越大
C.逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变
D.逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值之后在一定区间变动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V字型金属框架CAD,已知∠A=θ,导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下,沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好。关于回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中可能正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:

(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小
(2)作用在导体棒上拉力F的大小
(3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则(   )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体棒在水平向左、垂直于导体棒的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直)。设导体棒接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则在此过程,下列说法正确的是
A.导体棒的速度最大值为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F和摩擦力对导体棒做的功之和等于导体棒动能的变化量
D.恒力F和安培力对导体棒做的功之和大于导体棒动能的变化量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的I、IV象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上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方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15 分)如图甲,有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨,它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场(磁场未画出),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻,一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置,从ab位置由静止开始沿导轨下滑,t = t0时刻进人磁场,此后磁感应强度为B0并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上的电流大小不变。求:

(1)0~t0时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向;
(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(3)金属棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

边长为L的正方形单匝线圈abcd,每条边的电阻均为R,以cd边为轴以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中从图示位置匀速转动,cd两端接有一个阻值也为R的电阻。

求:
(1)线圈产生的感应电动势的表达式
(2)经过t秒,电阻上产生的焦耳热是多少?

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